El técnico mecánico de JPL Eduardo (Eddie) Castro usa un medidor de pintura para medir el espesor de la pintura en el chasis del rover Mars 2020. La lectura del medidor indica un grosor de 5,4 milésimas de pulgada. El equipo de pintura quería lograr entre cuatro y seis milésimas de pulgada de pintura después de la aplicación de tres capas. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Cuando el amigo de John Campanella quiso pintar su amado Ferrari, sabía exactamente a quién llamar. Después de todo, Campanella había estado pintando, pinceladas e incluso lanzando llamas con aerógrafo en los coches, motocicletas aviones, 18 ruedas y guitarras en su tiempo libre durante décadas.
Pero no por eso vino el piloto de Ferrari a Campanella. Se volvió hacia él porque John Campanella ha estado pintando naves espaciales para el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, durante más de dos décadas. Y si el trabajo de Campanella es lo suficientemente bueno para la frontera final, su amigo pensó, sería lo suficientemente bueno para su semental rampante negro.
"Hacemos mil trabajos de pintura diferentes al año en JPL, desde componentes tan pequeños como una pastilla hasta fuselajes enteros de naves espaciales, ", dijo Campanella." He trabajado en el primer explorador de Marte Pathfinder, la misión Deep Impact, GRIAL, Juno y Cassini, y creo que mi pintura está en casi todas partes del sistema solar. Acabamos de terminar el chasis Mars 2020. Y como casi todo lo demás en lo que trabajamos, solo hay un rover Mars 2020. Teníamos que conseguir que todo fuera lo más perfecto posible ".
Si bien hay miles de pasos que podrían elegirse para comenzar una historia sobre la producción de un SUV, vehículo de propulsión nuclear con tracción en las seis ruedas para el Planeta Rojo, comenzaremos el nuestro cuatro meses y medio antes de que Campanella y sus colegas entrenaron sus pistolas de pintura altamente capacitadas en el rover.
A mediados de abril de 2018, más de 20 recién mecanizados, grande, Los trozos brillantes de aluminio 7050 y 7075 que conformarían la estructura principal del chasis se recogieron en una sala limpia en el Edificio 18 del JPL. junto con un centenar de partes secundarias más pequeñas. Durante los siguientes cuatro meses y medio, Los ingenieros y técnicos de Mars 2020 planearon, Medido, examinado, consultado, perforado y sujetado hasta que esas muchas partes se convirtieron en un solo chasis de Mars rover.
"El plan requería 610 remaches, 730 lavadoras, 644 tuercas y 964 sujetadores mecánicos para mantener unido el chasis del rover, "dijo Stephen Pakbaz, ingeniero jefe del ensamblaje del chasis Mars 2020. "Eso significa que hay más de 1, 000 agujeros en el rover Mars 2020. Pero en casi todos los casos no solo perforamos una vez por cada agujero; perforamos tres o más veces, totalmente a mano ".
Cada agujero en el chasis de Mars 2020 comenzó su vida como un agujero piloto perforado a mano. Próximo, se introduce una broca más grande para expandir ligeramente el agujero. Luego se lleva a cabo una perforación final del mismo agujero.
"Perforamos agujeros en pasos porque nos da la mejor oportunidad de detectar cualquier error, tensiona menos el metal, y los incrementos facilitan la perforación a mano, ", dijo Pakbaz." Es un trabajo detallado y, a veces, puede ser tedioso, pero todo el mundo sabe lo que está en juego ".
Trabajo de preparación
Al final de 5, 000 horas de ingeniería de montaje, involucrando a más de 3, 000 perforaciones y más de mil aplicaciones de remaches y sujetadores, El chasis del rover estaba completo. Pero aún no estaba listo para las pistolas de pintura del equipo de Campanella. Hay lugares en el chasis del rover donde la pintura está estrictamente prohibida, lugares donde las cajas de electrónica aún no se han atornillado, Los arneses de cableado aún deben ejecutarse y los puntos de conexión para los instrumentos científicos hipersensibles que requieren superficies de metal desnudo para funcionar al máximo.
"Cualquier buen trabajo de pintura está precedido por un gran trabajo de cinta, ", dijo Campanella." Yo no haría estilo libre con llamas en un Camaro, y seguro que no usamos los rovers de Marte de estilo libre ".
Así que el 1 de agosto 2018, Los taladros y remaches del edificio 18, habitación 102, desaparecieron de la vista. y en su lugar plantillas de metal materializadas, cinta métrica y rollo sobre rollo de cinta adhesiva.
"Puede encontrar la cinta adhesiva que usamos en 2020 en casi cualquier ferretería, "dijo Ryan van Schilifgaarde, un ingeniero de soporte para el montaje de Mars 2020. "Pero mientras que probablemente arrancarías una tira con las manos y la mirarías hacia la pared que querías pintar en tu casa, utilizamos un cortador controlado por computadora para asegurarnos de que cada pieza tenga exactamente el tamaño y la forma que queremos que tenga ".
Numerando más de 600, los trozos de cinta adhesiva para el rover venían en todas las formas y tamaños. Muchos eran más pequeños que una moneda, pero algunos eran del tamaño de un bagel, y uno (que cubre el lugar donde irá el canal del cable de fibra óptica) tenía la forma de una serpiente y era tan grande como un horno de microondas. Todos se aplicaron a mano y se alisaron para evitar el burbujeo.
"También se aplicaron ciento treinta y cinco plantillas temporales de chapa durante este tiempo, ", dijo van Schilifgaarde." Enmascaran lugares más grandes en el rover que requieren una cubierta más rígida durante esta parte de la construcción ".
El equipo de enmascaramiento midió el éxito por milímetro, y se tuvo que volver a cortar y volver a aplicar más de una aplicación de cinta adhesiva después de una visita de Control de Calidad. Pero con cinco ingenieros de Mars 2020 registrando 500 horas durante siete días, la tarea finalmente se completó. El 6 de agosto 2018, el chasis del rover Mars 2020, adornado con superposiciones de metal y cinta adhesiva, y luego se cubrió con una envoltura antiestática estéril — fue elevado con cuidado 150 yardas desde el Edificio 18 hasta el taller de pintura de JPL.
"Con cualquier nave espacial, después de quitar la envoltura estática e inspeccionar el rover, comienza con la preparación de la superficie:lijar la superficie con papel de lija para que la pintura se adhiera mejor, ", dijo Campanella." Para evitar cualquier posibilidad de corrosión u oxidación, la regla es, una vez que empiece a lijar, tiene seis horas para completar todo:lijado, imprimación y pintura ".
A medida que avanzan los trabajos de pintura de naves espaciales, el rover Mars 2020 era grande, y ocupó gran parte del cuarto de pintura. Debido al tamaño del rover, Campanella trabajó solo con otras dos personas de su equipo de seis personas:Patrick Esquivias y su asistente Eddie Castro. Hasta hace dos años Esquivias había sido mecánico de aviones. Este fue su primer vehículo de superficie. Hasta hace ocho meses, Castro pintó casas. Esta fue su duodécima nave espacial.
El pequeño equipo se enfrentó al rover por etapas. Primero pintaron la cubierta superior, luego deje que las cosas se curen durante un día antes de abordar los lados. Otro día libre y terminaron con el frente y la espalda. Incluso con el trabajo extendido, lijar y limpiar meticulosamente los resultados de dicho lijado consumieron más de dos de las seis horas disponibles.
Pero las limitaciones de tiempo son solo parte del trabajo de pintura del equipo de Campanella. Ya sea un orbitador terrestre, Módulo de aterrizaje de Marte o algo destinado a los planetas exteriores, Estandarización, el fastidio y la mano firme están siempre a la orden del día.
"No se puede pensar hacia dónde se dirige ni cuánta historia puede hacer, ", dijo Campanella." Usamos las mismas pistolas de pintura en el mismo escenario y las disparamos desde la misma distancia y nos movemos a la misma velocidad cada vez ".
La imprimación y la pintura utilizadas en Mars 2020 están lejos de la variedad de ferretería. Además de poder adherirse al aluminio, han sido probados a través de pruebas rigurosas para poder soportar las sacudidas, vibraciones Rayos UV y otras indignidades de un viaje a Marte, además de ser lo suficientemente valiente para sobrevivir al frío marciano, sin desgasificar los compuestos orgánicos y otros materiales que podrían afectar los experimentos científicos de la misión.
En menos de 10 minutos, todo el aluminio reluciente y la cinta adhesiva beige desaparecieron bajo la mano firme de Esquivias. Pero antes de que la primera capa de flat white tuviera la oportunidad de secarse, Esquivias regresó al punto de partida para aplicar una segunda capa, la primera aún pegajosa que ayuda a crear una unión más fuerte entre las capas. Luego se repitió el proceso por tercera y última vez.
Menos de cinco horas en, La primera sesión de pintura sobre el chasis del rover Mars 2020 llegó a su fin.
Esquivias había tenido como objetivo recubrir el chasis con una capa de pintura de entre 4 y 6 milésimas de pulgada (o milésimas de pulgada) de espesor. Pero no sabría hasta más tarde el día siguiente cómo lo hicieron porque el equipo de prueba que utiliza el Control de calidad para evaluar la aplicación de pintura debe entrar en contacto con el chasis pintado para proporcionar una lectura precisa. Y nadie quiere arruinar un buen trabajo de pintura.
Incluso antes de que la garantía de calidad pudiera intervenir, Campanella declaró un éxito el primer rover de Esquivias. "Pintamos todos los días, y cuando no estamos pintando estamos practicando. El lo logró."
El día siguiente, Quality Assurance confirmó que Esquivias lo había logrado.
Listo para hornear
El 14 de agosto El chasis del rover Mars 2020 se enfundó nuevamente con cuidado en una envoltura antiestática y se transportó "cuesta arriba" al Edificio 144, donde se hornearía en una cámara de vacío.
"Cocinar el chasis a 110 ° C (230 ° F) en el vacío durante tres días no solo endurece la pintura, literalmente hornea los contaminantes de la pintura que posiblemente podrían liberar gases en vuelo, ", dijo Pakbaz." Dado que Marte 2020 es una misión de astrobiología, garantizar que las muestras de Marte no se hayan contaminado es primordial. Hornear el rover contribuye en gran medida a hacerlo posible ".
Los lunes, 20 de agosto el chasis del móvil salió del horno. Después de la inspección, estaba nuevamente cubierto de esterilizado, película antiestática y regresó a la sala limpia en el Edificio 18 para algunos retoques e inspecciones finales. Aproximadamente dos semanas después, el 5 de septiembre una carretilla elevadora cargó suavemente el ensamblado, chasis pintado y horneado a no más de 3 mph de regreso cuesta abajo, a media milla de la instalación de ensamblaje de naves espaciales de JPL High Bay 1, donde ocupó su lugar junto a las etapas de crucero y descenso encargadas de llevar el rover a salvo a Marte.
Unos días después de la llegada del chasis, John Campanella apareció en la galería que dominaba la bahía alta. Con él estaban Esquivias y Castro.
"Cuando estamos en la sala de pintura, se trata de negocios, ", dijo Campanella." Pero ahora que nuestro trabajo está hecho, Quería asegurarme de que se tomaran un momento para asimilar que son parte de un equipo dedicado de profesionales que trabajan en una misión histórica de exploración ".
"Puede que no tenga llamas ni rayas de carreras, "añadió, "pero todavía se ve hermosa".
Mars 2020 se lanzará desde el Space Launch Complex 41 en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida y se espera que llegue a Marte en febrero de 2021.