L'hardware installato sul veicolo di ingresso Mars 2020 della NASA questa settimana contribuirà ad aumentare la sicurezza dei futuri atterraggi su Marte.

Incaricato di riportare gli astronauti sulla Luna entro il 2024, I piani di esplorazione lunare Artemis della NASA stabiliranno una presenza umana sostenuta sulla Luna e intorno a essa entro il 2028. La NASA utilizzerà le sue missioni lunari insieme a missioni robotiche su Marte per prepararsi all'esplorazione umana del Pianeta Rosso.

L'ingresso di Marte, Il progetto Descent and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2) ha sviluppato una suite di sensori che misureranno gli ambienti aerotermici e le prestazioni del materiale del sistema di protezione termica (TPS) durante la fase di ingresso della missione Mars 2020. Questa settimana gli ingegneri hanno installato il primo lotto di articoli consegnati da MEDLI2 sullo scudo termico del veicolo di ingresso. L'aeroshell del veicolo di ingresso è costituito da uno scudo termico e un guscio posteriore e proteggerà il rover Mars 2020 in transito dalla Terra a Marte e durante l'ingresso attraverso l'atmosfera di Marte nel suo cammino verso la superficie.

"Comprendere le prestazioni effettive della nostra attuale generazione di veicoli d'ingresso è fondamentale per la sicurezza, atterraggio affidabile di future missioni robotiche e con equipaggio su Marte. La pressione MEDLI2 e le misurazioni termiche sono la chiave per questa comprensione, " ha detto Todd White, Ricercatore principale MEDLI2.

MEDLI2 ha recentemente completato i test ambientali sull'hardware di volo presso il Langley Research Center della NASA a Hampton, Virginia. Il test, inclusi test di vibrazione e vuoto termico, dimostra la capacità dell'hardware di sopravvivere ai grandi carichi vibratori sperimentati durante il lancio e al freddo estremo durante la crociera su Marte. Si è conclusa con successo anche la sterilizzazione ad alta temperatura di parte dell'hardware, consentendo a MEDLI2 di ridurre al minimo il potenziale di trasporto involontario di materiale biologico terrestre sulla superficie di Marte. Tutti i componenti MEDLI2 saranno installati completamente sull'aeroshell di Mars 2020 entro la fine di novembre 2019.

MEDLI2 include tre tipi di sensori (termocoppie, sensori di flusso termico e trasduttori di pressione), un'unità di acquisizione dati e condizionamento del segnale (l'unità elettronica di supporto sensori) per registrare il riscaldamento e la pressione atmosferica sperimentati durante l'ingresso e durante l'apertura del paracadute, e il cablaggio tra i sensori e l'unità elettronica di supporto del sensore. Basandosi sulla prima suite MEDLI, che ha volato sulla missione Mars Science Laboratory della NASA, la strumentazione viene nuovamente applicata allo scudo termico, ma in una configurazione diversa per misurare meglio le caratteristiche di flusso. Questa strumentazione temporale viene installata anche sul backshell per raccogliere le misurazioni del riscaldamento e della pressione superficiale per aiutare a ridurre la grande incertezza applicata ai risultati attuali previsti.

La navicella spaziale Mars 2020 entrerà nell'atmosfera di Marte viaggiando verso le 12, 500 miglia orarie (20, 120 km/h). MEDLI2 inizierà a raccogliere dati circa cinque ore prima dell'ingresso e continuerà a raccogliere dati durante l'ingresso e parte delle fasi di discesa. Ci vorranno circa 6 minuti per rallentare la navicella spaziale da 12, 500 miglia orarie (20, 120 km/h) a poco meno di 2 mph (3 km/h). MEDLI2 misurerà i dati cruciali sulle prestazioni di entrata e discesa sullo scudo termico e sul backshell di Mars 2020.

I dati di volo MEDLI2 riempiranno l'ingresso nello spazio critico, lacune nelle conoscenze di discesa e atterraggio che farebbero avanzare l'attuale tecnologia EDL. Questa tecnologia ha anche il potenziale per ridurre la massa TPS fino al 35%, che comporterebbe una significativa riduzione dei costi. Questa tecnologia e questi dati aiuteranno anche a ridurre le dimensioni dell'impronta terrestre (l'impronta di incertezza) consentendo l'accesso a siti di elevato interesse scientifico che altrimenti potrebbero essere difficili da raggiungere.

"Le incertezze nella nostra capacità di modellare e prevedere le prestazioni di un veicolo di ingresso e il relativo sistema di protezione termica significano che è necessario includere ampi margini (dal 100% al 200%) nelle nostre previsioni per garantire che il veicolo di ingresso possa sopravvivere alle peggiori condizioni , " ha detto Henry Wright, Responsabile del progetto MEDLI2. "I dati di volo consentiranno di ridurre ulteriormente le incertezze nei modelli portando a una previsione più accurata dei carichi e delle prestazioni".

Gli obiettivi chiave di MEDLI2 sono ridurre il margine di progettazione e le incertezze di previsione per gli ambienti aerotermici e il database aerodinamico. Un'attenta analisi dei dati di volo MEDLI2 è vitale per la futura esplorazione della NASA del Pianeta Rosso. MEDLI2 esplorerà aree non affrontate durante la missione Mars Science Laboratory (MSL) e cercherà risposte alle domande generate dall'esame dei dati MEDLI/MSL.

MEDLI2 è un progetto di sviluppo rivoluzionario guidato dalla direzione della missione per la tecnologia spaziale della NASA con il supporto della direzione della missione per l'esplorazione e le operazioni umane e la direzione della missione scientifica. Il progetto è gestito a Langley e implementato in collaborazione con l'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California e il Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, California.

Il laboratorio di propulsione a reazione a Pasadena, California, sta costruendo e gestirà le operazioni del rover Mars 2020 per la direzione della missione scientifica della NASA presso la sede dell'agenzia a Washington. La NASA utilizzerà Mars 2020 e altre missioni, compresa la Luna, per prepararsi all'esplorazione umana del Pianeta Rosso. L'agenzia intende stabilire una presenza umana sostenuta su e intorno alla Luna entro il 2028 attraverso i piani di esplorazione lunare Artemis della NASA.