Evropská kosmická agentura (ESA) dokončila působivou sérii vysokorychlostních testů, které více než tradiční vědecký výzkum připomínají kaskadérské kaskadérské kousky. V rámci přípravy na budoucí misi ExoMars inženýři vypálili 20 miniaturních kapslí ze specializované pušky rychlostí přesahující 2 600 mph (4 200 km/h) – téměř čtyřnásobek rychlosti zvuku.
Navzdory malému měřítku objektů je zde sázka vysoká. Tyto testy jsou kritickým krokem při ověřování technologií potřebných k bezpečnému přistání roveru Rosalind Franklin na povrchu Marsu. Start mise je naplánován na 2028.
Testování fáze „Vstup, klesání a přistání“.
Hlavní problém jakékoli mise na Mars nespočívá ani tak v dosažení planety, ale v přežití průchodu její atmosférou. K vyřešení tohoto problému vyvinula ESA modul Entry, Descent and Landing Module (EDLM). Před vytvořením plnohodnotné verze se inženýři potřebovali ujistit, že aerodynamický design vydrží extrémní zatížení při opětovném vstupu.
Za tímto účelem byly vytvořeny makety kapslí o průměru 3 palce. Každý model byl vybaven citlivými elektronickými obvody pro sledování aerodynamiky letu v reálném čase. Kapsle byly vypuštěny do speciální testovací komory, která simulovala nadzvukové podmínky, s nimiž se kosmická loď setká při pádu marťanskou atmosférou.
Během těchto krátkých letů, přibližně 755 stop (230 metrů), senzory shromáždily klíčová data o následujících parametrech:
* Profily zrychlení
* Stabilita trajektorie
* Aerodynamický pohyb
Proč na tom záleží: 17 000 G přežití
Význam těchto testů spočívá v obrovské fyzické zátěži, které bylo zařízení vystaveno. Navzdory svému vzhledu jako hračka tyto miniaturní kapsle vydržely zrychlení téměř 17 000 g. Pro srovnání: stíhací pilot může ztratit vědomí při 9 g; tyto kapsle vydržely zatížení téměř dvoutisícinásobek této hranice bez konstrukčního selhání.
Tato data jsou kritická, protože přistání na Marsu je notoricky obtížné. Tenká atmosféra planety poskytuje malý odpor, což nutí kosmické lodě spoléhat se na sofistikované tepelné štíty a padáky, které zpomalují nadzvukovou rychlost. Jakákoli chyba v aerodynamickém návrhu by mohla mít za následek katastrofální selhání, jak se stalo v předchozích pokusech.
„Vypustit objekt na jinou planetu a zajistit, aby přežil bolestivý sestup atmosférou tohoto světa, a přitom zachovat integritu křehkých přístrojů je malá zásluha.“
Kritický krok pro ExoMars
Mise ExoMars představuje velký průlom pro evropský vesmírný program. Rover Rosalind Franklin je navržen tak, aby vrtal hluboko do marťanské půdy při hledání stop minulého nebo moderního života. Vědecký potenciál zařízení však zcela závisí na jeho bezpečném dodání.
Úspěšné testování těchto mikromodelů poskytlo ECA kritická data pro ověření výkonnosti EDLM v plném rozsahu, čímž se snížilo riziko. Tyto „mikrostarty“ slouží jako účinný a nákladově efektivní způsob, jak identifikovat potenciální aerodynamické problémy v rané fázi vývoje a zajistit, aby při startu mise v roce 2028 byl postup přistání co nejrobustnější.
Závěr
Úspěšné spuštění těchto 20 miniaturních kapslí bylo hlavním technickým úspěchem programu ExoMars. Vystavením zmenšených modelů extrémním nadzvukovým podmínkám a enormním g-sílám ESA potvrdila aerodynamickou životaschopnost svého landeru a učinila další krok k bezpečnému doručení roveru nové generace na Rudou planetu.
