Launch-video beschikbaar gesteld door United Launch Alliance
CAPE CANAVERAL, Fla - Het is een missie die jaren in de maak is. Hoeveel verschillende systemen en motoren zijn er nodig om de Mars Science Laboratory (MSL) -rover te krijgen Nieuwsgierigheid naar de oppervlakte van de Rode Planeet? Het antwoord zal je misschien verbazen.
Met inbegrip van de twee motoren die deel uitmaken van het lanceervoertuig Atlas V 541, zijn er in totaal 50 verschillende motoren en stuwraketten nodig om perfect te werken om succesvol af te leveren Nieuwsgierigheid naar de stoffige vlaktes van Mars.
Te beginnen met het lanceervoertuig zelf, zijn er zes afzonderlijke motoren die de zeswielige rover, veilig weggestopt in zijn kuip, uit de zwaartekrachtput van de aarde drijven. Voor de eerste etappe van de reis lanceren vier krachtige Solid Rocket Boosters (SRB's) van Aerojet (elk levert 400.000 pond aan stuwkracht) de rover uit de atmosfeer van de aarde.
Het Atlas Launch-voertuig van de United Launch Alliance (ULA) heeft twee raketmotoren die de resterende stuwkracht leveren die nodig is om MSL in een baan om de aarde te brengen en de rover op weg naar Mars te sturen. De eerste is de in Rusland gebouwde RD-180-motor (waarvan de stuwkracht is verdeeld over twee motorbellen), de tweede is de tweede Centaur-trap. Er zijn vier Aerojet solide raketmotoren die de booster en de Centaur bovenste trap helpen scheiden.
Het traject van de Centaur wordt bestuurd door zowel stuwkrachtvectorbesturing van de hoofdmotor als een reactiecontrolesysteem of RCS bestaande uit vloeibare hydrazine-voortstuwingssystemen (er zijn twaalf stuwraketten met rolcontrole op de bovenste trap van de Centaur).
Het cruisepodium van MSL scheidt zich volledig van de bovenste etappe van Centaur en ligt aan de lange weg naar de Rode Planeet. De cruisefase heeft acht hydrazine-stuwraketten van één pond die worden gebruikt voor baanmanoeuvres voor de reis van negen maanden naar Mars. Deze worden gebruikt voor kleine correcties om het ruimtevaartuig op de juiste koers te houden.
Nieuwsgierigheid de eerste fysieke ontmoeting met de Marsomgeving wordt Entry, Descent and Landing (EDL) genoemd - beter bekend als 'six minutes of terror' - het punt waarop de missiecontrole, terug op aarde, het contact met het ruimtevaartuig verliest wanneer het de Martiaanse sfeer.
Video ter beschikking gesteld door Lockheed Martin
Hoewel Mars slechts ongeveer één procent van de atmosfeer van de aarde heeft, is de wrijving van de atmosfeer veroorzaakt door een ruimtevaartuig dat er 13.200 mijl per uur op inslaat (ongeveer 5.900 meter per seconde) - voldoende om te smelten Nieuwsgierigheid als het werd blootgesteld aan deze extremen. Het hitteschild aan de voet van de cruisetafel voorkomt dat dit gebeurt.
Het hitteschild, geleverd door Lockheed-Martin, op MSL's cruisepodium heeft een diameter van 4,5 meter. Ter vergelijking: de hitteschilden die werden gebruikt op de door Apollo bemande missies naar de maan hadden een diameter van 13 voet (4 meter) en degene die de Mars Exploration Rovers toelieten Geest en Kans om veilig het oppervlak van Mars te bereiken hadden een diameter van 8,7 voet (2,65 meter).
[/onderschrift]
Op dit punt in de missie komen acht motoren, die elk 68 pond stuwkracht leveren, in het spel. Deze motoren bieden alle trajectcontrole tijdens EDL - wat betekent dat ze bijna continu zullen vuren.
Kort daarna - BOOM - de parachute inzetten. Vervolgens wordt het hitteschild uitgeworpen. Nadat de parachute het ruimtevaartuig in voldoende mate heeft vertraagd, vertrekken zowel zij als de achterste aeroshell en laten alleen de rover en zijn jetpack achter.
Tijdens de landingsfase komt de "SkyCrane" tot leven met acht krachtige hydrazinemotoren, die elk geven Nieuwsgierigheid 800 pond stuwkracht. Aerojet's Redmond Site Executive, Roger Myers, sprak een beetje over dit deel van de landing, door velen beschouwd als de meest dramatische methode om een voertuig naar de oppervlakte van Mars te krijgen.
"Vanwege de besturingsvereisten voor de SkyCrane moesten deze motoren zeer goed kunnen worden bestuurd", aldus Myers. "Het is een must om de SkyCrane op peil te houden, je moet die motoren heel goed kunnen bedienen om stabiliteit te garanderen."
Als alles tot nu toe goed is gegaan, is de Nieuwsgierigheid rover zal de resterende afstand tot de grond via kabels worden verlaagd. Zodra contact met het oppervlak van Mars wordt gedetecteerd, worden de kabels doorgesneden, gaan de motoren van de SkyCrane gas geven en vliegt het jetpack weg om een gecontroleerde crash uit te voeren (ongeveer anderhalve kilometer verwijderd van waar Nieuwsgierigheid bevindt zich).
Elke aangedreven landing op Mars in het onbemande ruimtevaartprogramma van de VS heeft gebruik gemaakt van de stuwraketten van Aerojet. De betrouwbaarheid van deze kleine motoren werd onlangs bewezen - in een missie die nu bijna drie en een half decennia oud is.
Voyager voerde onlangs een koerscorrectie uit ongeveer 34 jaar na de lancering, wat de bekwaamheid van deze stuwraketten aantoonde om goed te presteren na de lancering.
"Onze motoren hebben het mogelijk gemaakt dat missies naar elke planeet in het zonnestelsel kunnen vliegen en we zijn momenteel op weg naar Mercurius en Pluto", zei Myers. "Wanneer NASA het zonnestelsel verkent, levert Aerojet de voortstuwingscomponenten."
