En poco más de siete minutos a primeras horas de la tarde del 18 de febrero, 2021, El rover Mars 2020 de la NASA ejecutará alrededor de 27, 000 acciones y cálculos mientras acelera a través de la peligrosa transición desde el borde del espacio hasta el cráter Jezero de Marte. Si bien esa será la primera vez que las ruedas del 2, 314 libras (1, 050 kilogramos) rover toca el planeta rojo, la red de procesadores del vehículo, sensores y transmisores, para entonces, han simulado con éxito un touchdown en Jezero muchas veces antes.

"Aterrizamos por primera vez en el cráter Jezero el 23 de enero, "dijo Heather Bottom, ingeniero de sistemas para la misión Mars 2020 en el Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California. "Y el rover aterrizó con éxito de nuevo en Marte dos días después".

Abajo estaba el cable de prueba para la prueba de sistemas 1, o ST1, La primera oportunidad del equipo de ingenieros de Mars 2020 para probar los componentes principales de la misión Mars 2020. Durante dos semanas en enero, Bottom y otros 71 ingenieros y técnicos asignados a la misión 2020 se hicieron cargo de la sala limpia High Bay 1 en la instalación de ensamblaje de naves espaciales de JPL para poner el software y los sistemas eléctricos a bordo del crucero de la misión. cápsula de entrada, etapa de descenso y rover a través de sus pasos.

"ST1 fue una empresa enorme, ", dijo Bottom." Era nuestra primera oportunidad de poner en práctica el software de vuelo que volaremos en 2020 con los componentes reales de la nave espacial que se dirigirá a Marte, y asegurarnos de que no solo funcionen como se esperaba, pero también interactúan entre sí como se esperaba ".

La herencia del software de Mars 2020 se remonta a los Mars Exploration Rovers (Spirit y Opportunity) y el rover Curiosity que ha estado explorando el cráter Gale de Marte desde 2012. Pero 2020 es una misión diferente con un rover diferente, un conjunto diferente de instrumentos científicos y un destino diferente en Marte. Su software debe adaptarse en consecuencia.

El trabajo en serio en el software de vuelo comenzó en 2013. Estaba codificado, recodificado analizados y probados en estaciones de trabajo informáticas y portátiles. Más tarde, el software de vuelo matriculado en los bancos de pruebas de las naves espaciales donde estaba expuesto a las computadoras, sensores y otros componentes electrónicos personalizados para imitar el hardware de vuelo que se lanzará con la misión en 2020.

"Las estaciones de trabajo virtuales y los bancos de pruebas son una parte importante del proceso, "dijo Bottom." Pero las decenas de miles de componentes individuales que componen la electrónica de esta misión no van a actuar todos, o reaccionar, exactamente como un banco de pruebas. Ver el software de vuelo y el hardware de vuelo real trabajando juntos es la mejor manera de generar confianza en nuestros procesos. Prueba como si volaras ".

Haciendo el Grado

El día antes de que comenzara ST1, la sala blanca de High Bay 1 estaba saltando con ingenieros y técnicos vestidos de "traje de conejo" ensamblando, inspeccionar y probar el hardware de la misión. El día siguiente, Miércoles, 16 de enero la habitación estaba inquietantemente silenciosa. La mayoría de los trabajadores habían sido reemplazados por dos técnicos allí para monitorear el hardware de prueba de vuelo. Se agregaron líneas de cableado eléctrico, umbilicales, para proporcionar datos y energía a la etapa de crucero de la nave espacial. caparazón trasero, etapa de descenso y chasis rover, que aún no se han apilado. Las comunicaciones de tierra a nave espacial en vuelo (y nave espacial en vuelo a tierra) fueron manejadas por transmisión de radio en banda X, tal como lo serían durante el viaje a Marte.

ST1 comenzó con comandos para energizar los componentes eléctricos de la nave y configurar térmicas, configuraciones de energía y telecomunicaciones. Si bien todos los componentes de la nave espacial permanecieron en la sala limpia, Bottom y su equipo les hicieron pensar que estaban sentados en la parte superior de un cohete Atlas 541 a 190 pies (58 metros) sobre el Complejo de Lanzamiento 41 en Cabo Cañaveral el 17 de julio. 2020, esperando ser disparado al espacio.

Próximo, se centraron en otra parte del crucero antes de probar la secuencia de aterrizaje. Luego lo hicieron todo de nuevo.

Después de un lanzamiento exitoso, el tiempo se adelantó 40 días para simular un crucero por el espacio profundo. ¿Cómo interactuarían el software y el hardware cuando tuvieran que realizar arreglos de navegación y maniobras de corrección de trayectoria? ¿Y cómo funcionarían cuando los eventos simulados no salieron según lo planeado? El equipo buscó respuestas en las pantallas de las computadoras de los operadores en la sala de operaciones de prueba al lado de la sala limpia.

"Desde la sala de operaciones de prueba, podría mirar por las ventanas hacia el piso de la sala limpia y ver claramente el hardware de vuelo, "dijo Bottom." Nada se movía visiblemente, pero debajo de la estructura exterior, había computadoras de vuelo intercambiando lados, radios que envían y reciben transmisiones, válvulas de combustible que se mueven hacia adentro y hacia afuera, los subsistemas se energizan y luego se apagan, y señales eléctricas enviadas a dispositivos pirotécnicos inexistentes. Allí estaban pasando muchas cosas ".

El 30 de enero el equipo de pruebas de Mars 2020 pudo cerrar su 1, Libro de procedimientos de más de 000 páginas para ST1. Fueron dos por dos en los aterrizajes de Marte. También lanzaron cuatro veces, realizó navegación en el espacio profundo, Ejecutó varias maniobras de corrección de trayectoria e incluso probó algunas situaciones fuera de lo nominal en vuelo.Esta primera evaluación del hardware y software de vuelo, más de un año en la fabricación, había sido un gran éxito, demostrando dónde sobresalieron las cosas y dónde podrían mejorarse. Cuando estos nuevos cambios se hayan investigado tanto en una estación de trabajo virtual como en el banco de pruebas, tendrán la oportunidad de "volar" en una de las muchas otras pruebas de sistemas previstas para Marte 2020.

"Una de las pruebas de escenarios futuros colocará el rover dentro de una cámara térmica y simulará estar en la superficie. Pasará por actividades de misión crítica a temperaturas muy bajas de la superficie de Marte". "dijo Bottom." Tanto literal como figurativamente será una prueba muy buena ".