Retorno de muestra de Marte: cómo se lanzará la NASA desde el planeta rojo
El trabajo está progresando en una parte vital de los planes de retorno de muestras de Marte de la NASA.
El Mars Ascent Vehicle (MAV) es un cohete de dos etapas pequeño, liviano y de propulsor sólido con una gran misión: voladura de rocas, sedimentos y muestras atmosféricas. Marte A principios de la década de 2030, se lanzó el primer cohete desde la superficie de otro planeta.
El Mars Ascent Rover, desarrollado por Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado, estará repleto del formulario Sample Retrieval (SRL) de la NASA, otra gran parte de la campaña de devolución de muestras. La nave espacial dos en uno, MAV y SRL, aterrizará cerca o en el cráter Jezero, donde se encuentra la NASA. vehículo de perseverancia Ya ocupado recolectando muestras de Marte. Otra nave de aterrizaje que transporta una nave espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA) también aterrizará en la misma área.
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El rover llevará las muestras de persistencia al MAV. El cohete despegará hacia la órbita de Marte, donde el Special Re-Earth Orbiter (ERO) de la Agencia Espacial Europea llevará su contenedor lleno de muestras. Luego, el ERO llevará las muestras a la Tierra y las expulsará a través del Sistema de Entrada a la Tierra (EES) para un aterrizaje en paracaídas de alta velocidad en el desierto de Utah en 2033, si todo sale según lo planeado.
La cápsula de retorno de muestras, también diseñada por Lockheed Martin, consta de un casco compuesto liviano, recubierto con un material termoprotector especial proporcionado por el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California.
Steve Sides, gerente sénior del programa Mars Ascent Vehicle Integrated System (MAVIS) de Lockheed Martin con sede en Huntsville, Alabama, explicó que la humanidad nunca antes había devuelto muestras puras de Marte, y el equipo que intenta lograrlo enfrenta importantes desafíos.
Apunta, apunta y dispara
Sides le dijo a Space.com que el MAV tiene menos de 10 pies de altura y 1,5 pies (3 x 0,5 metros) de diámetro. “Es relativamente pequeño CoheteÉl dijo: “Así que la apuntó y la apuntó y la disparó”.
Lockheed Martin Space está proporcionando a la NASA varios módulos de prueba MAV y un módulo de vuelo. El trabajo bajo el contrato incluye el diseño, desarrollo, prueba y evaluación del sistema MAV integrado y el diseño y desarrollo de equipos de apoyo en tierra para el cohete.
El contrato de Mavis, al que se le agregó el costo y la tarifa fija, es de $194 millones y tendrá una duración de seis años. El reloj está corriendo. El dúo SRL-MAV está programado para lanzarse en 2028 desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, Largo viaje al planeta rojo..
“El objetivo es aterrizar allí a principios de año y despegar antes [Martian] Éxitos de invierno».
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Loft y luz
Un aspecto nuevo del diseño MAV es el uso de un concepto generado por gas: un lanzamiento de punta controlado extruido verticalmente, o VECTOR para abreviar. Es una tecnología de loft e iluminación dirigida por ingenieros de la NASA. Laboratorio de Propulsión a Chorro en el sur de California, que está construyendo SRL.
El MAV llevará unos 30 tubos de muestra, que el brazo robótico de SRL cargará desde el rover hasta el cohete. Luego, el MAV será lanzado al delgado aire marciano, aproximadamente a 18 pies (5,5 m) por encima del módulo de aterrizaje que sirve como plataforma de lanzamiento. En ese momento, dijo Sides, el motor de la primera etapa del cohete se encendería.
“Se ha lanzado y sacado a la luz un cohete antes, pero nunca ha sucedido en Marte”, dijo Sides. Explicó que el enfoque VECTOR reduce la reacción y la interferencia en el SRL.
Una vez que ocurre la ignición, el cohete lo dirige hacia la órbita de Marte. “Eventualmente, el MAV alcanza unos 4.000 metros por segundo [8,950 mph, or 14,400 kph] Para alcanzar la velocidad de escape de Marte.
Después de la separación en la primera etapa, los motores giratorios de la segunda etapa se energizan para estabilizar la etapa que todavía está ardiendo y luego se apagan. «Estaremos viajando de 10 a 15 días», dijo Sides. Durante ese tiempo, un dispositivo de alerta en la etapa superior transmitirá su paradero para ser recibido y recogido por un sistema ERO a bordo.
Un paso temprano y concreto
«Nunca hemos lanzado un cohete desde Marte, por lo que aquí se utiliza mucha tecnología», dijo Sides. «Pero también sacaremos mucha ciencia de esas muestras de Marte».
De hecho, devolver muestras de Marte ha estado en la lista de misiones de la NASA durante décadas. «Es difícil, pero la tecnología y el tiempo para hacerlo son los correctos”, dijo Sides. “Simplemente tenemos que hacerlo”. «No lo pondría en la categoría de fácil… pero no lo pondría en la categoría de ‘unobtenium'», agregó. «Tenemos la capacidad ahora».
Thomas Zurbuchen, director asociado de ciencia en la sede de la NASA en Washington, dijo en un comunicado Declaración de la agencia (Se abre en una nueva pestaña) En febrero, el compromiso con el ascenso de Marte representa «un paso temprano y tangible en la elaboración de los detalles de este ambicioso proyecto no solo para aterrizar en Marte, sino también para despegar».
pedacitos y piezas
Pedazos y pedazos de Marte darán un duro golpe en el desierto de Utah.
Para probar el retorno de la muestra marciana de EES, los ingenieros realizaron una serie de pruebas de caída en el campo de prueba y entrenamiento en Utah, la ubicación del lecho del lago donde se tocarán las muestras.
Durante pruebas recientes, la Unidad de visualización de fabricación (MDU) fue un diseño potencial para el aeroshell EES Caído desde una altura de 1200 pies (Se abre en una nueva pestaña) (365 m), dándole tiempo para alcanzar la velocidad de aterrizaje prevista.
«La MDU estuvo muy estable durante el aterrizaje: no se balanceó mucho y aterrizó con éxito, lo que significa que no hubo daños estructurales y sobrevivió al impacto como se esperaba», dijo un ingeniero. En un comunicado a la agencia en abril (Se abre en una nueva pestaña).
«Nos acercamos al final de la fase conceptual de esta misión de retorno de muestras de Marte, y se están reuniendo piezas para traer las primeras muestras de otro planeta», dijo Zurbuchen en un comunicado de febrero. «Una vez que llega a la Tierra, se puede estudiar con las últimas herramientas que son demasiado complejas para ser transportadas al espacio».
Leonard David es el autor de «Moon Rush: The New Space Race», publicado por National Geographic en mayo de 2019. Escritor desde hace mucho tiempo para Space.com, David ha estado informando sobre la industria espacial durante más de cinco décadas. Síganos en Twitter Tweet incrustado (Se abre en una nueva pestaña) o en Facebook (Se abre en una nueva pestaña).
