Veja os engenheiros da NASA colocarem as pernas de um módulo de pouso em Marte à prova

O engenheiro Abel Dizon explica como os testes de queda são conduzidos para um protótipo de módulo de pouso que está sendo projetado pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA para a campanha de Retorno de Amostras de Marte.

Morgan Montalvo, outro engenheiro do JPL, coloca grades de proteção no chão abaixo do protótipo em um teste de um cenário em que o módulo de pouso “tropeçaria com o dedo do pé” em uma rocha ao pousar em Marte.

São necessárias pernas robustas para absorver o impacto da espaçonave mais pesada que já pousou no Planeta Vermelho.

O rover Perseverance da NASA continua acumulando tubos cheios de amostras de núcleos de rocha para a campanha planejada de retorno de amostras de Marte. O esforço conjunto da NASA e da ESA (Agência Espacial Europeia) busca trazer de Marte amostras cientificamente selecionadas para serem estudadas na Terra com equipamentos de laboratório muito mais complexos do que aqueles que poderiam ser trazidos ao Planeta Vermelho. Os engenheiros estão ocupados projetando o Sample Retrieval Lander que ajudaria a trazer essas amostras para a Terra. Como parte desse esforço, eles testaram protótipos das pernas e patas do módulo de pouso no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia.

Veja como os engenheiros estão testando projetos para a espaçonave mais pesada que já pousou no Planeta Vermelho: o módulo de pouso da campanha de retorno de amostras de Marte.

A NASA está pegando o que aprendeu ao longo de décadas de pousos bem-sucedidos em Marte e aplicando essas lições ao conceito Sample Retrieval Lander, que seria a maior espaçonave já a pousar em Marte – até 5.016 libras (2.275 kg). Além de contar com pára-quedas de última geração e 12 motores de foguete para retardar a descida da espaçonave até Marte, o módulo de pouso precisaria de suas pernas para ajudar a absorver o impacto do pouso.

A espaçonave carregaria um foguete que lançaria as amostras cuidadosamente embaladas do Perseverance para um orbitador que o aguardava. Um braço robótico de 2,5 metros, a ser fornecido pela ESA, carregaria esses tubos de amostra no foguete. O módulo de pouso poderia transportar até dois mini-helicópteros para servir de reserva na recuperação de tubos depositados em um depósito de amostras. Portanto, o módulo de pouso precisa ser robusto.

Para entender como a energia seria absorvida durante o pouso, os engenheiros do JPL realizaram testes de queda no início deste ano que irão informar o projeto e os testes subsequentes. Uma série de testes envolveu lançar um modelo de módulo de pouso de conceito inicial em escala de três oitavos em um chão duro, enquanto a outra se concentrou em bater uma almofada de pé em tamanho real em solo marciano simulado. A equipe pode aplicar o que observa durante os testes à medida que refina o design.

Esta configuração está sendo usada no JPL para testar um footpad de 16 polegadas de diâmetro (40 centímetros de diâmetro) para um futuro módulo de pouso em Marte. A pata foi mergulhada em um banco de testes cheio de 10.000 libras (4.536 kg) de solo marciano simulado para ver até que profundidade afundaria.

O engenheiro do JPL, Patrick DeGrosse, analisa os dados de um teste de queda de uma base de pouso de tamanho real com um grupo de colegas engenheiros.

“Já existe uma diferença entre este módulo de aterrissagem e o projeto com o qual começamos”, disse Morgan Montalvo, engenheiro do JPL que trabalha nos testes.

A equipe tem que pensar em todos os cenários possíveis de pouso, incluindo o que aconteceria se a espaçonave pousasse em um ângulo e “tropeçasse com o dedo do pé” em uma rocha. Para tentar criar tal desafio durante uma série de testes, eles penduraram um protótipo em um pêndulo que enviou o mini-lander ao solo em um ângulo. Câmeras em tripés cercavam a superfície de pouso, uma grande placa de metal preto no chão. Um guarda-corpo baixo também funcionava como rocha.

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Montalvo anunciou uma contagem regressiva de 3-2-1, e o módulo de pouso desceu com um estrondo, batendo no guarda-corpo. Mais tarde, quando a equipe estudou o vídeo de alta velocidade, ficou surpresa ao encontrar uma oscilação perceptível em um dos suportes principais da perna. Aumente o tamanho do módulo de pouso e essa oscilação será ainda mais perceptível. Em resposta, serão projetados suportes de voo mais fortes para lidar com essas forças.

A equipe também testou os “limitadores de carga” do módulo de pouso – hastes de aço que conectam o chassi às pernas. Quando as pernas se movem durante o toque, as hastes são forçadas a dobrar, absorvendo algum impacto. Os limitadores foram usados ​​em sondas anteriores como o InSight, mas são maiores neste protótipo e serão ainda maiores no design final.