Pitanje:
Koji su nedostaci padobrana + zračnog jastuka za atmosfersko slijetanje u odnosu na raketnu?
SF.
2013-07-24 16:10:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nakon uspjeha Sojournera, koji su ponovili Spirit i Opportunity, činilo se kao da smo za naše sonde razvili sustav otpornosti na atmosfersko slijetanje: vrlo je malo toga što može pogriješiti sa sustavom slijetanja padobranom i zračnim jastukom. Većina je pasivna i samostabilizira se / samozaštitna.

A onda smo se vratili raketnom sustavu kočenja, koji se, barem meni, čini kao nesreća koja čeka da se dogodi. Jedan od motora ne puca, stabilizatorski senzori se pokvare, snaga potiska nije u redu, prekida se prerano odvaja i tisuću drugih mogućih točaka kvara čini mi se poprilično opasnima. Pa, zbog čega je to rješenje preferiralo padobransko slijetanje na planete s atmosferom?

Također, povezani s vašim [drugim pitanjem] (http://space.stackexchange.com/questions/715/does-mars-space-suit-have-to-be-pressurized) padobrani ne rade baš najbolje u slaboj atmosferi okruženja.
Dva odgovori:
#1
+17
Nicholas Shanks
2013-07-24 16:47:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Prilično je jednostavno. Novi rover Mars Science Laboratory pretežak je da bi preživio slijetanje zračnog jastuka. Sami zračni jastuci izrađeni su od tkanine i morali su ih ojačati za projekt Mars Exploration Rovers. Postoji nekoliko lijepih videozapisa o JPL-u u vakuumskoj komori u Plum Brook-u koji usitnjava neke zračne jastuke iz doba Sojournera prilikom testiranja na ulaznim brzinama i težinama MER-a, zajedno s rezultatima: http: // trs-new. jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/38594/1/04-1350.pdf. To je korištene materijale (koji su uključivali kevlar) dovelo do svojih granica, a NASA / JPL su znali da neće moći koristiti ovaj sustav s landerom veličine MSL.

Također pogledajte Koji su problemi doveli do upotrebe sustava Sky Crane koji koristi Curiosity?

Pitam se koliko bi bilo isplativo isporučiti hrpu manjih rovera, svaki različitog profila, koji se međusobno nadopunjuju opremom.
@SF. scatterhot mikrobotovi: http://www.space.com/324-microbot-madness-hopping-planetary-exploration.html
Na MSL-u postoji nekoliko elemenata korisnog tereta koji, svaki za sebe, ne bi stali na MER, gdje je samo sustav za prikupljanje uzoraka jedan, a spektrometar mase drugi.
#2
+12
Mark Adler
2013-07-27 04:42:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Prvo, postoji puno što može poći po zlu sa sustavom slijetanja padobranom i zračnim jastukom. Drugo, sustavi Mars Pathfinder / Mars Exploration Rover također su zahtijevali ispaljivanje raketa neposredno prije dolaska na zemlju. U tom su slučaju to bili čvrsti raketni motori u usporedbi s prigušenim tekućim monopropelantnim motorima koje koristi Mars Science Laboratory. Treće, svi sustavi koriste padobran.

Na prvom mjestu, sustav slijetanja zračnog jastuka ranjiv je na to da cijele cijepa rastrga kamenjem o prirodnu površinu. Ili čak i bez kamenja ako udarite dovoljno snažno. Čvrste rakete ispaljene na terminalnom spuštanju pružaju samo grubu kontrolu brzine udara, zbog čega su bili potrebni zračni jastuci. Bio je to pristup razvoju niskotarifnog sustava slijetanja na Mars koji nije zahtijevao skuplje prigušene potisnike ili sposobniji radar za slijetanje koji bi bili potrebni za finiju kontrolu brzine udara. Iako su niži troškovi, zračne jastuke može izvaditi vrlo hrapava površina, velike vodoravne brzine zbog vjetra ili velika ukupna brzina udara zbog preslagivanja radara, na primjer, s različitih terena kao što su meze.

Kada je prvi put predložen, sustav zračnih jastuka nije se smatrao robusnim, već izuzetno rizičnim zbog brzine udara, broja udaraca (zamijenimo jedno slijetanje s trideset!) i povezanih ubrzanja. I to je jednostavno izgledalo ludo. Taj je rizik prihvaćen kako bi se smanjio trošak.

Na kraju je sustav ipak uspio, uz neke izmjene MER-a u odnosu na višenamjenske uloške kako bi se poboljšala pouzdanost nadoknađivanjem nekih učinaka vjetra i značajnim jačanjem zračnih jastuka. Smiješno je kako prije nego što poleti svi kažu da je ludo i da nikad neće uspjeti. Nakon što leti i radi, a vi pokušate raditi nešto drugo, sada je nova stvar luda i svi pitaju zašto ne koristite taj stvarno robusni sustav zračnih jastuka? Idi na sliku.

Kao što je napomenuto, sustav slijetanja zračnog jastuka ne skalira se dobro kad se rover poveća s 170 na 900 kg. Jedini način na koji bi sustav zračnih jastuka mogao funkcionirati u toj mjeri bio bi smanjenje brzine slijetanja. Dakle, uzimate rover i zračne jastuke koji vise na privezu u MER-u, a čvrste rakete na vrhu privezaka zamijenite prigušenim hidrazinskim potisnicima i radar visinomjera zamijenite dopler-radarom za bolju kontrolu brzine udara. Nakon što poduzmete te korake, možete dramatično smanjiti brzinu slijetanja. Toliko da zračne jastuke možete potpuno ukloniti! Možete čak eliminirati strukturu lendera koja izbjegava da se rover skine s landera da biste započeli misiju. Morate ojačati kotače i ovjes kako bi oni poslužili kao podvozje, ali to je sretna cijena koju morate platiti da biste se riješili svih ostalih stvari. Voila. Imate nebesku dizalicu.

Ako želite sustav za slijetanje učiniti što pouzdanijim, smanjite brzinu udara što je više moguće. Složenost potrebna za smanjenje brzine u osnovi ne čini nešto nepouzdano. To samo znači da će vas koštati više ako ga učinite pouzdanim. Zauzvrat, slijetanje možete učiniti mnogo manje osjetljivim na atmosfersko i površinsko okruženje, nad kojim nemate kontrolu. Sve u svemu, MSL sustav slijetanja je puno pouzdaniji.



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...