Pruebas en túnel de viento:
Los túneles de viento son instalaciones terrestres diseñadas para simular las condiciones de flujo de aire que encuentra la cápsula durante la entrada atmosférica supersónica. Se montan modelos a escala o réplicas de la cápsula en la sección de prueba del túnel de viento, y se fuerza aire a alta presión u otros gases a través del túnel a velocidades supersónicas. Esta prueba proporciona datos valiosos sobre las características aerodinámicas de la cápsula, como resistencia, sustentación y estabilidad, en condiciones de flujo realistas.
Simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD):
CFD es una poderosa herramienta para analizar numéricamente flujos de fluidos utilizando métodos computacionales. Los científicos pueden crear modelos virtuales de la cápsula y simular su entrada supersónica en la atmósfera marciana. Al resolver ecuaciones matemáticas complejas, CFD ayuda a predecir la trayectoria de la cápsula, la distribución de presión, la transferencia de calor y otros parámetros asociados con el vuelo supersónico. Las simulaciones CFD complementan las pruebas en el túnel de viento y proporcionan información adicional sobre el comportamiento de la cápsula.
Prueba de vuelo con cohetes sonoros:
Los cohetes sonda son cohetes de una sola etapa que pueden transportar cargas útiles a grandes altitudes, ofreciendo una plataforma para pruebas de vuelo en condiciones cercanas al espacio. Los científicos pueden utilizar cohetes sonda para probar prototipos o componentes de subescala de la cápsula de entrada. Estas pruebas de vuelo proporcionan datos del mundo real sobre las características dinámicas supersónicas de la cápsula, incluido su rendimiento aerodinámico, respuesta térmica y sistemas de control. Los datos de las pruebas de vuelo validan las predicciones de las pruebas en el túnel de viento y las simulaciones CFD.
Pruebas de caída con globos de gran altitud:
Los globos de gran altitud pueden elevar cargas útiles a altitudes estratosféricas, brindando oportunidades para pruebas de caída. Los modelos a subescala de la cápsula están equipados con sensores y se liberan de los globos a alturas específicas. Durante el descenso, los modelos encuentran condiciones de flujo de aire supersónico similares a las experimentadas durante la entrada a Marte. Las pruebas de caída proporcionan información valiosa sobre el comportamiento dinámico de la cápsula, el despliegue del paracaídas y el rendimiento general de los sistemas.
Pruebas térmicas:
La cápsula de entrada a Marte Tianwen-1 enfrenta temperaturas extremadamente altas durante la entrada supersónica debido a la intensa fricción con la atmósfera. Los científicos realizan pruebas térmicas para evaluar la capacidad de la cápsula para soportar estas condiciones extremas. Se utilizan instalaciones de flujo de calor, túneles de viento de chorro de arco y otras instalaciones especializadas para simular el entorno térmico de la entrada a Marte y evaluar los materiales y estructuras de protección térmica de la cápsula.
Mediante una combinación de pruebas en túnel de viento, simulaciones CFD, pruebas de vuelo, pruebas de caída y pruebas térmicas, los científicos evalúan exhaustivamente las características dinámicas supersónicas de la cápsula de entrada a Marte Tianwen-1. Este riguroso proceso de prueba ayuda a mitigar los riesgos y garantiza que la cápsula sea capaz de afrontar de forma segura los desafíos de la entrada atmosférica supersónica durante su misión a Marte.
