Video de lanzamiento proporcionado por cortesía de United Launch Alliance
CAPE CANAVERAL, Fla - Es una misión que se está haciendo años. ¿Cuántos sistemas y motores diferentes se requieren para obtener el rover Mars Science Laboratory (MSL) llamado Curiosidad a la superficie del planeta rojo? La respuesta puede sorprenderte.
Incluidos los dos motores que forman parte del vehículo de lanzamiento Atlas V 541, se necesitarán 50 motores y propulsores diferentes en total para funcionar perfectamente para entregar con éxito Curiosidad a las polvorientas llanuras de Marte.
Comenzando con el vehículo de lanzamiento en sí, hay seis motores separados que impulsan el vehículo de seis ruedas, instalado de forma segura en su carenado, fuera del pozo de gravedad de la Tierra. Para la primera etapa del viaje, cuatro potentes impulsores de cohetes sólidos (SRB) proporcionados por Aerojet (cada uno de estos proporciona 400,000 libras de empuje) lanzarán el vehículo fuera de la atmósfera de la Tierra.
El vehículo de lanzamiento Atlas de la United Launch Alliance (ULA) tiene dos motores de cohete que proporcionan la cantidad restante de empuje necesaria para que MSL orbite y envíe el rover de camino a Marte. El primero es el motor RD-180 de fabricación rusa (cuyo empuje se divide entre dos campanas del motor), el segundo es la segunda etapa del Centauro. Hay cuatro motores de cohete sólido Aerojet que ayudan a separar el elevador y la etapa superior Centaur.
La trayectoria del Centauro está controlada tanto por el control del vector de empuje del motor principal como por un Sistema de Control de Reacción o RCS compuesto por sistemas de propulsión de hidrazina líquida (hay doce propulsores de control de balanceo en la etapa superior del Centauro).
La etapa de crucero de MSL se separa por completo de la etapa superior del Centauro y se encuentra en el largo camino hacia el Planeta Rojo. La etapa de crucero tiene ocho propulsores de hidrazina de una libra de empuje que se utilizan para maniobras de trayectoria para el viaje de nueve meses a Marte. Estos se utilizan para correcciones menores para mantener la nave espacial en el rumbo correcto.
La curiosidad El primer encuentro físico con el entorno marciano se conoce como Entrada, Descenso y Aterrizaje (EDL), más comúnmente conocido como "seis minutos de terror", el punto en que el control de la misión, de vuelta en la Tierra, pierde contacto con la nave espacial cuando entra en la nave. Atmósfera marciana.
Video cortesía de Lockheed Martin
Aunque Marte solo tiene aproximadamente el uno por ciento de la atmósfera de la Tierra, la fricción de la atmósfera causada por una nave espacial que la impacta a 13.200 millas por hora (unos 5.900 metros por segundo) es suficiente para derretirse Curiosidad si estuviera expuesto a estos extremos. El escudo térmico, ubicado en la base de la etapa de crucero, evita que esto suceda.
El escudo térmico, provisto por Lockheed-Martin, en la etapa de crucero de MSL tiene 14.8 pies (4.5 metros) de diámetro. En comparación, los escudos térmicos que se usaron en las misiones tripuladas de Apolo a la Luna tenían 13 pies (4 metros) de diámetro y los que permitieron a los Exploradores de Marte Espíritu y Oportunidad alcanzar con seguridad la superficie de Marte tenía 8,7 pies (2,65 metros) de diámetro.
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En este punto de la misión, entran en juego ocho motores, cada uno con 68 libras de empuje. Estos motores proporcionan todo el control de trayectoria durante la EDL, lo que significa que se dispararán casi continuamente.
Poco después, BOOM, se despliega el paracaídas. Luego se expulsa el escudo térmico. Después de que el paracaídas reduzca la velocidad de la nave espacial en un grado suficiente, tanto ellos como la parte posterior del aerodeslizador parten dejando solo el rover y su paquete de jet.
Durante la fase de aterrizaje, el "SkyCrane" cobra vida con ocho potentes motores de hidrazina, cada uno de los cuales da Curiosidad 800 libras de empuje. El ejecutivo del sitio Redmond de Aerojet, Roger Myers, habló un poco sobre este segmento del aterrizaje, considerado por muchos como el método más dramático para llevar un vehículo a la superficie de Marte.
"Debido a los requisitos de control para el SkyCrane, estos motores tenían que ser muy regulables", dijo Myers. "Mantener el nivel SkyCrane es imprescindible, debe tener un control muy fino de esos motores para garantizar la estabilidad".
Si todo ha ido bien hasta este punto, el Curiosidad el rover se bajará la distancia restante al suelo mediante cables. Una vez que se detecta el contacto con la superficie marciana, se cortan los cables, los motores del SkyCrane se aceleran y el jet pack vuela para conducir un choque controlado (aproximadamente a una milla más o menos de donde Curiosidad se encuentra).
Cada aterrizaje motorizado en Marte realizado en el programa espacial no tripulado de EE. UU. Ha utilizado los propulsores de Aerojet. La fiabilidad de estos pequeños motores se demostró recientemente, en una misión que ahora tiene casi tres décadas y media.
La Voyager realizó recientemente una corrección del curso unos 34 años después de su lanzamiento, destacando la capacidad de estos propulsores para funcionar bien después del lanzamiento.
"Nuestros motores han permitido que las misiones vuelen a todos los planetas del sistema solar y actualmente estamos en camino a Mercurio y Plutón", dijo Myers. "Cuando la NASA explora el sistema solar, Aerojet proporciona los componentes de propulsión".
