센서는 인내심의 도래와 함께 화성 착륙에 대한 중요한 데이터를 수집합니다-NASA의 화성 탐사 프로그램


MEDLI2는 우주선의 진입, 착륙 및 착륙을 문서화하는 데 도움이되는 로버의 보호 안테나에 탑재 된 중요한 기술 중 하나였습니다.


“Tango Delta, 확인 된 착륙, 화성에서 안전하게 인내하고, 전생의 흔적을 찾을 준비가되었습니다.” 6 년 이상 동안 그는 화성 진입, 하강 및 착륙 장치 2 (MEDLI2) 팀은이 말을 듣고 기다리고있었습니다.

2021 년 2 월 18 일, 영구 우주선이 성공적으로 착륙하여 붉은 행성에 대한 로봇 탐사를 시작했습니다. MEDLI2는 우주선의 진입, 착륙 및 착륙 (EDL)을 문서화하는 데 도움이되는 로버의 보호 안테나에 탑재 된 중요한 기술 중 하나였습니다.

MEDLI2의 역할은 중요한 데이터 수집 행성의 대기를 통해 인내로 들어가면서 열악한 환경에 대해. 여기에는 진입 중 강렬한 열과 압력을 측정하는 열전대, 열 흐름 센서 및 압력 변환기의 세 가지 유형의 센서가 포함되었습니다. 또한 낙하산의 진입과 전개를 통해 노출되는 열 및 압력 부하를 기록하기위한 전자 장치와 장치가 포함되어 있습니다.

MEDLI2는 압력, 온도 및 열 흐름 측정을 사용하여 열 차폐 및 후면 덮개에서 발생한 가열을 결정했습니다. 이 두 구성 요소는 함께 Persevering Rover를 수용하는 안테나를 구성합니다.

버지니아 주 햄튼에있는 NASA의 랭글리 연구 센터에있는 제어 센터의 MEDLI2 운영 팀은 해안에서 화성까지 지난 5 시간 이내에받은 관측 데이터를 받았습니다. 크레딧 : NASA.

MEDLI2는 5 시간 전에 가동되고 실행되었습니다.7 분의 공포“화성에 착륙하기 위해. 이것은 MEDLI2 전자 장치가 중요한 입력 데이터를 수집하기 전에 온도를 안정화하는 데 필요한 시간뿐만 아니라 진입 전 초기 조건을 제공했습니다. MEDLI2 팀은 MEDLI2가 성공적으로 활성화되었다는 표시를 받아 안심했습니다. 팀은 들어 오기 전 5 시간 동안 지속 된이 해안 단계 동안 들어오는 데이터를 계속 모니터링했습니다.

대부분의 MEDLI2 센서와 1 차 전자 장치는 2020 년 3 월 방열판에 설치되었습니다. 초음속 낙하산 배치 후 약 10 초 후에 MEDLI2가 임무를 완수하면서 마지막으로 꺼졌습니다. 인내력 트롤리를 진입 차량에서 꺼내려면 방열판을 분리하는 것이 중요하기 때문에 전력 문제를 방지하기 위해 분리하기 몇 초 전에 MEDLI2를 종료해야했습니다. 히트 커터를 발사하여 히트 쉴드와 후면 커버를 연결하는 벨트를 절단하고 히트 쉴드를 떨어 뜨렸다.

버지니아 주 햄튼에있는 NASA의 랭글리 연구 센터에서 MEDLI2의 프로젝트 관리자 인 헨리 라이트 (Henry Wright)는 “우리는 교실에서 어떤 문제도 발견하지 못했습니다.”라고 말했습니다. “2020 년 3 월 방열판은 2020 년 3 월 진입 차량과 완전히 분리되었습니다. MEDLI2 장치는 화성 표면으로 떨어지는 Mars 2020 방열판에서 명확하게 볼 수 있습니다. 잘하셨습니다!”

모든 MEDLI2 데이터는 성공적으로 착륙 한 후 지구로 돌아 가기 위해 지속적으로 저장되었습니다. 또한 인내심으로 인해 EDL을 통해 소위 “중요한 이벤트 데이터”가 실시간으로 반환되었습니다. 이 데이터에는 진입이 발생하는 동안 진입 차량이 겪고있는 것을 모니터링 할 수있는 MEDLI2 데이터의 하위 집합이 포함되었습니다. Perseverance가 성공적으로 착륙 한 지 3 일 후 MEDLI2 데이터가 지구로 돌아 왔고 프로젝트의 다음 단계 인 데이터 분석 및 성능 재구성이 시작되었습니다.

“반환 된 데이터는 깊이, 복잡성 및 명확성 측면에서 아름다웠 기 때문에 MEDLI2 팀은 즉각적이고 흥미로운 관찰을 할 수있었습니다.”라고 Wright는 말했습니다.

MEDLI2에서 수집 된 데이터는 Mars 2020 진입 차량이 날아간 대기를 특성화하는 데 사용되는 측정 값도 제공합니다 .MEDLI2는 EDL이 사용할 데이터와 함께 입력 인내에 남아있는 마진 양을 이해하기위한 기본 모니터링 데이터를 제공합니다. 미래의 임무를 위해 예측 모델 및 도구를 개선합니다.

화성에 도착한 2020 년 3 월 우주선의 그림

이 인포 그래픽은 2020 년 3 월까지 진입 차량이 감속함에 따라 의도 된 착륙 지점을 제어하기 위해 다양한 기동을 수행했습니다. 마지막으로 차량은 초음속 낙하산을 배치하기 위해 차량이 더 잘 정렬 될 수 있도록 6 개의 텅스텐 밸러스트 블록을 발사했습니다. MEDLI2는 비행의 마지막 단계를 위해 특별히 설계된 새로운 압력 변환기를 사용했습니다. 1. 2020 년 3 월까지 진입 차량의 다양한 롤링 기동과 관련 될 수있는 표면 압력의 변화. 2. 텅스텐 밸러스트 블록의 배출 및 진입 차량의 위치 변경으로 인한 표면 압력 변화 차량의 질량 중심. 3. MEDLI2를 중지하기 전에 초음속 낙하산 전개 및 최종 감속. 출처 : NASA / JPL-Caltech.

데이터 자세히 살펴보기

열 차폐 단열 온도는 전체 진입 단계에 걸쳐 기록되었으며 진입 예측과 일치했습니다. 진입 중 단열재의 최고 측정 온도는 화씨 1,830도 또는 섭씨 1,000도였으며, 이는 예상 최대 표면 온도가 화씨 2,550도 또는 섭씨 1,400 도와 관련이 있습니다.

MEDLI2는 또한 내장 열전대를 사용하여 타 버릴 수있는 열 차폐 보호 절연의 양을 결정했습니다 (절제라고 함). 모든 열전대는 입력 가열 펄스에서 살아남 았으며, 이는 열 차폐의 제거가 예상보다 적음을 나타냅니다. 이 관찰은 진입 차량의 전체 질량을 줄이기 위해 열 차폐에 필요한 단열재의 양을 재평가하는 데 사용할 수 있습니다.

표면 압력은 팀의 진입 투영과 일치하는 열 차폐의 최고 표면 압력으로 동일한 단계에서 측정되었습니다. MEDLI2는 최대 표면 압력의 전체 범위를 캡처하기 위해 단일 열 차폐 표면 압력 측정에 중점을 둡니다. 나머지 6 개의 열 차폐 압력 측정은 초음속 비행 시스템 (초음속 낙하산을 배치하여 화성에서 음속의 약 5 배) 동안 상태를 강조하기위한 압력 범위를 가졌습니다. 이 정보는 대기 밀도, 바람 등의 변화 효과가 더 분명 할 때 진입 차량의 성능에 대한 추가 통찰력을 제공합니다. MEDLI2 압력 데이터는 향후 EDL 임무를위한 모델링 접근 방식을 개선하는 데 사용됩니다.

MEDLI2에는 2020 년 3 월 엔트리 차량의 뒷면 커버에 센서가 포함되어 있으며, 여기에는 제한된 메모가 있습니다. 표면 압력, 절연 온도 및 직접 표면 가열 측정은 후면 커버 센서 어셈블리로 구성됩니다. 진입 차량 후면의 표면 압력을 알면 착륙 공간의 크기가 줄어 듭니다. 후면 커버 절연 온도 데이터는 초기 예상치 내에 있었으며 모델링 불확실성을 줄이는 데 사용할 수 있습니다. 열 차폐 단열재와 마찬가지로 뒷면 덮개 단열 온도 성능을 이해하면 뒷면 덮개 단열재 질량을 줄일 수 있습니다. 후면 덮개 직접 표면 가열의 측정은 예측 모델의 불확실성을 줄이는 데에도 기여합니다.

MEDLI2 팀은 2020 년 3 월부터 비행 데이터와 지원 데이터를 얻었으므로 MEDLI2 팀은 향후 6 개월 동안이 데이터를 계속 분석 할 것입니다.

MEDLI2의 데이터 그림

MEDLI2의 데이터는 영구 로버를 보호하는 Air Force One이 직면 한 모든 환경을 캡처했습니다. 진입 차량이 화성 표면에서 음속의 약 20 배로 움직일 때 극한 상황이 발생합니다. 1. 현재 예상되는 최대 표면 온도는 화씨 2,500 도입니다. 2. 평방 인치당 4.2 파운드의 최대 표면 압력에 대한 현재 추정치. 3. 절연 온도 경향의 변화는 층류에서 난류로의 변화로 인한 표면 온도의 속도 증가를 의미합니다. 4. 분리 된 유량으로 인한 최대 후면 커버 압력의 정격 전류는 0.05psi입니다. 5. 후면 커버 위의 흐름과 충격 층에서 방출 된 열로 인해 약 3 ~ 5 W / cm2의 총 열유속 전류 등급. 출처 : NASA / JPL-Caltech.

뉴스 및 미디어 연락처
크리스틴 다마 디오
NASA Langley Research Center, Hampton, Virginia.
757-755-0366
[email protected]

앤드류 저드
캘리포니아 패서 디나의 제트 추진 연구소.
818-393-2433
[email protected]

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