NASAs Mars 2020 får en portion plads her på Jorden

NASAs Mars 2020-rumfartøj har gennemført akustisk og termisk vakuum (TVAC) test på Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. Den akustiske test af rumfartøjet, der skal transportere Mars 2020-roveren til et blødt touchdown i Jezero-krateret den 18. februar, 2021, er den bedste jordiske tilnærmelse til, hvad rumfartøjet vil udholde under opsendelsen, hvor den vil støde på potentielt ødelæggende niveauer af lyd og vibrationer. TVAC introducerer vakuum og ekstreme temperaturer i rummet, der kan forårsage komponenter til funktionsfejl eller fejl.

"Først sprænger vi den med lyd for at sikre, at intet vibrerer løs, " sagde David Gruel, Mars 2020 forsamlingen, test- og lanceringsleder hos JPL. "Derefter, efter en grundig undersøgelse, vi 'sætter det i rummet' ved at placere rumfartøjet i dette enorme vakuumkammer, vi har her på JPL. Vi pumper atmosfæren ud, køl derefter dele af det og kog andre, mens du tester ydeevnen af ​​hele rumfartøjet."

Den første del af processen fandt sted den 12. april, da rumfartøjets "stack" blev bombarderet af lyd fra nitrogentryksatte højttalere i JPLs akustiske testkammer. Stakken inkluderer aeroshellen samt en rover stand-in (den rigtige rover gennemgår endelig montering i JPL's High Bay 1 renrum) og andre komponenter. Sammen, de er samlet, eller stablet, i samme konfiguration, som da den opsendes mod Mars i juli 2020.

"Vi tester hardwarekomponenterne med et tilfældigt støjspektrum for at replikere et lanceringsmiljø, " sagde Andy Rose, leder af miljøtestfaciliteterne på JPL. "Vi når lydniveauer så højt som 150 decibel, som virkelig ville rasle dine fyldninger, hvis du var inde i kammeret på det tidspunkt."

Selvfølgelig, teknikerne ventede på, at hver flere minutters løb sluttede, før de åbnede kammerdøren for at inspicere rumfartøjet i deres renrumstøj (rumfartøjet skal forblive kontamineringsfrit for at overholde reglerne for planetarisk beskyttelse). Ved dagens slutning, stakken var blevet akustisk testet og inspiceret seks gange. Derefter blev køretøjet pakket i en dobbeltpose i ren antistatisk nylonfilm og transporteret tilbage til Spacecraft Assembly Facility's High Bay 1 renrum.

"Til den akustiske test, stakken havde varmeskjoldet vendt opad, men for den termiske vakuumtest, det skulle være nede, " sagde vælling. "Det bedste sted at vende det er renrummet, hvor vi har et armatur designet til den proces." Når stakken passerede mønstring, holdet pakkede det i sække og sendte det ud til termisk test.

Ind i kulden

Den 26. april stakken kom ind i JPL's 25 fod brede, 85 fod høj (8 meter x 26 meter) rumsimulatorfacilitet. Det historiske kammer har været vært for rumfartøjer fra NASAs Mariner-missioner i begyndelsen af ​​1960'erne til Voyager og Cassini til alle Mars-roverne. 2020-stakken blev suspenderet fra kabler, så de kolde realiteter ved interplanetarisk krydstogt kunne ramme rumfartøjet fra alle vinkler.

Med 16-tons døren lukket, et næsten-vakuum miljø blev etableret. Derefter, som Mars 2020-testholdet så på, de forvirrede kammervægge blev oversvømmet med flydende nitrogen for at afkøle det til -200 grader Fahrenheit (-129 grader Celsius). For at simulere solens stråler, som Mars 2020 vil møde under sin rejse, kraftige xenonlamper flere etager under kammeret oplyst, deres lys rettet mod et spejl i toppen af ​​kammeret og reflekteres ned på rumfartøjet. Otte dage senere blev lamperne slukket, atmosfære blev genindført i kammeret, og døren åbnede sig. Akustisk og termisk vakuumtest var afsluttet.

"Dette er den mest omfattende stresstest, du kan sætte et rumfartøj igennem her på Jorden, " sagde Gruel. "Vi fløj i vores simulerede rummiljø i en uge og en dag, kontrol og genkontrol af ydeevnen af ​​hvert indbygget system og subsystem. Og alt så godt ud - hvilket er en god ting, fordi næste gang denne rumfartøjsstabel rammer et vakuum, det vil være på vej til Mars for alvor."

Den 10. maj stakken vendte atter tilbage til High Bay 1-renrummet. Kun meter væk, teknikere arbejdede på 2, 314 pund (1, 050-kilogram) Mars 2020-rover, der vil være en del af stakken ved opsendelsen. Roveren havde allerede mere end 90% af de komponenter, der skal udgøre det indre af chassiset, fra de videnskabelige instrumenter og computere til delsystemer og elektriske bokse til det organiserede virvar af elektriske ledninger, der forbinder dem alle.

2020-roveren bærer en helt ny suite af instrumenter, inklusive et sample-caching-system, der vil indsamle prøver af Mars til tilbagevenden til Jorden på efterfølgende missioner. Missionen vil starte fra Cape Canaveral Air Force Station i Florida i juli 2020 og lande ved Jezero Crater den 18. februar, 2021.