, Si bien los fabricantes de automóviles construyeron más de 92 millones de vehículos de motor para este mundo en 2019, La NASA construyó solo uno para Marte. El rover Perseverance Mars es único en su clase, y las pruebas necesarias para que esté listo para rodar por las calles malas (y sin pavimentar) del Planeta Rojo también son únicas.

Debido a que el hardware no se puede reparar una vez que el rover está en Marte, el equipo tiene que construir un vehículo que pueda sobrevivir durante años en un planeta con severos cambios de temperatura, Radiación constante y polvo siempre presente. Para garantizar la preparación, sometieron a Perseverancia a un programa de prueba más duro que el viaje a Marte y el medio ambiente que encontrará una vez allí.

"Marte es duro, y todo el mundo lo sabe, ", dijo el director del proyecto John McNamee del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California." Lo que tal vez no se den cuenta es que para tener éxito en Marte, tienes que probarlo todo aquí en la Tierra ".

Si bien las pruebas únicas realizadas para el proyecto se cuentan por miles, aquí hay algunos que se destacan.

El sonido y la furia

No es ningún secreto que los ruidos fuertes pueden ser perjudiciales para su audición. También pueden ser perjudiciales para una nave espacial, al menos cuando están en el nivel que se encuentran encima del vehículo de lanzamiento durante el despegue. Esos castigadores decibelios pueden hacer que las piezas y los componentes se suelten.

Mucho antes de que el rover fuera enviado al Centro Espacial Kennedy en Florida en preparación para el lanzamiento de este verano, Los ingenieros lo colocan en una cámara especial en JPL y, utilizando altavoces cargados de nitrógeno, lo atacó con ondas de sonido aleatorias de hasta 143 decibeles, más fuerte que lo que encontraría detrás de un motor a reacción rugiente. En varias ocasiones durante la prueba acústica de un día, se detuvieron para inspeccionar el rover y sus alrededores, buscando cualquier cosa que se haya aflojado, roto o caído. Algunos sujetadores que sujetan los componentes de la nave espacial tuvieron que apretarse y algunos cables eléctricos se reemplazaron. pero el equipo de la misión salió con una mayor confianza en que, si bien la perseverancia ciertamente se verá afectada durante el lanzamiento, nada debe moverse.

Oh, Tolva

Pregunte a cualquier miembro de la misión Mars 2020, equipo de descenso y aterrizaje, y te dirán que tiene poco sentido viajar a través de 314 millones de millas (505 millones de kilómetros) de espacio interplanetario si no puedes detener el aterrizaje. Con 70,5 pies (21,5 metros) de diámetro, El paracaídas supersónico del rover tiene mucho que ver con hacer que eso suceda. Se requiere mucho trabajo para garantizar que una rampa se despliegue correctamente y pueda hacer el trabajo sin triturar ni enredarse.

El paracaídas de Perseverance se basa en el diseño realizado con éxito por Mars Curiosity en 2012. Sin embargo, ya que la perseverancia es un poco más pesada que la curiosidad, Los ingenieros reforzaron su diseño de paracaídas. Pero, ¿cómo estar seguro de que hará lo que se espera de él? Prueba, prueba, prueba.

Primero, el equipo se centró en verificar que la rampa resistiría bajo la presión de desacelerar una nave espacial en rápido movimiento en la atmósfera marciana. En el verano de 2017, Viajaron al Complejo Aerodinámico Nacional a Gran Escala en Ames Research de la NASA en Silicon Valley de California para observar despliegues de toboganes de prueba de cerca en un túnel de viento, comprobando la mano de obra y buscando cualquier comportamiento inesperado.

Se realizarían evaluaciones más complejas entre marzo y septiembre de 2018. El equipo probó el paracaídas tres veces en condiciones relevantes para Marte, utilizando cohetes de sondeo Black Brant IX lanzados desde la Instalación de Investigación de Vuelo Wallops de la NASA en Virginia. El vuelo de prueba final, el 7 de septiembre expuso la rampa a un 67, 000 libras (37, 000 kilogramos) de carga:la más alta jamás sobrevivida por un paracaídas supersónico y aproximadamente un 85% más alta de lo que se espera que encuentre el paracaídas de la misión durante el despliegue en la atmósfera de Marte.

El equipo también probó el mortero de despliegue de la rampa. El paracaídas de perseverancia está empaquetado en un bote de aluminio con tanta fuerza, tiene la densidad del roble. El mortero es un bote cilíndrico acunado sobre el aeroshell, que encapsula el rover. En el momento del despliegue, un propulsor explosivo en la base del mortero lanzará la matriz de nailon cuidadosamente agrupada, Technora y Kevlar a la velocidad y trayectoria adecuadas en la estela marciana.

Las evaluaciones de despliegue de morteros se llevaron a cabo en el invierno de 2019 en una instalación de prueba en el centro de Washington. La temperatura del recipiente de mortero durante la primera prueba se sincronizó estrechamente con la temperatura del aire ambiente, alrededor de 70 grados Fahrenheit (21 grados Celsius). El segundo y el tercero se ejecutaron con el mortero enfriado a menos 67 grados Fahrenheit (menos 55 grados Celsius), muy por debajo de la temperatura a la que se espera que dispare el mortero durante el despliegue real en Marte (14 grados Fahrenheit, o menos 10 grados centígrados). El mortero pasó las tres pruebas con gran éxito.

Corriendo caliente y frío

Los rayos del sol calientan un rover pintado de blanco de manera diferente a como lo harían, decir, una roca de Marte. Para comprender mejor qué instrumentos y subsistemas sensibles a la temperatura encontrarán, el equipo probó el "modelo térmico" de Perseverance. En octubre de 2019, colocaron el rover en el JPL de 25 pies de ancho, Cámara de vacío de 85 pies de altura (8 metros por 26 metros) para una prueba de un día, donde las potentes lámparas de xenón varios pisos más abajo iluminaban hacia arriba, golpear un espejo en la parte superior de la cámara para empapar la nave espacial con luz.

Después de que las lámparas se calentaron y alcanzaron la misma intensidad de luz solar, el rover se encontrará en su lugar de aterrizaje en el cráter Jezero, un ingeniero subió y midió la "luz del sol" que llegaba a diferentes partes del vehículo. Los datos de la prueba se utilizaron para actualizar el modelo térmico del rover, dando al equipo la seguridad que necesitaban para continuar con el siguiente paso en las pruebas en frío en tierra.

Una vez que concluyeron las pruebas de intensidad solar, Los ingenieros cerraron las puertas y evacuaron la mayor parte de la atmósfera de la cámara para simular la delgada atmósfera de Marte. que tiene alrededor del 1% de la densidad atmosférica de la Tierra. Luego, la cámara se enfrió a menos 200 grados Fahrenheit (menos 129 grados Celsius), y para una verificación de subsistemas de una semana, ejecutaron programas de computadora, levantó el mástil y las antenas de teledetección, ruedas giradas, y desplegó el helicóptero de Marte para asegurarse de que el rover pueda manejar incluso las noches marcianas más frías.

Cámara lista

La misión Mars 2020 está lanzando 25 cámaras al Planeta Rojo, un número récord para una expedición interplanetaria. Después de la instalación, cada cámara con destino al Planeta Rojo tuvo que someterse a un examen "ocular".

Con una cámara llamada WATSON, que tiene la tarea de tomar fotografías de primeros planos y (si es necesario) videos de texturas de rocas, Los ingenieros del proyecto grabaron la escena mientras bailaban y saludaban. El objetivo:determinar la velocidad de fotogramas y el tiempo de exposición del generador de imágenes, y la capacidad de su computadora para almacenar y transferir los datos.

Para otros lectores de imágenes, la prueba fue un poco más formal y rigurosa. El proceso se llama calibración de visión artificial e implica el uso de placas de destino con cuadrículas para establecer una línea de base para el rendimiento óptico de una cámara. ¿El resultado? La visión de la misión era 2020.

Acerca de la misión Mars 2020

Ya sea que estén trabajando en el ensamblaje final del vehículo en el Centro Espacial Kennedy, pruebas de software y subsistemas en JPL, o (como está haciendo la mayoría del equipo) teletrabajo debido a las precauciones de seguridad del coronavirus, el equipo de Perseverance sigue en camino para cumplir con la apertura del período de lanzamiento del rover. No importa qué día se lanza la perseverancia, aterrizará en el cráter Jezero de Marte el 18 de febrero, 2021.

La misión de astrobiología del rover Perseverance buscará signos de vida microbiana antigua. También caracterizará el clima y la geología del planeta, recolectar muestras para regresar a la Tierra en el futuro, y allanar el camino para la exploración humana del Planeta Rojo. La misión del rover Perseverance es parte de un programa más amplio que incluye misiones a la Luna como una forma de prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo. Encargado de devolver astronautas a la Luna para 2024, La NASA establecerá una presencia humana sostenida en la Luna y sus alrededores para el 2028 a través de los planes de exploración lunar Artemis de la NASA.