Test in galleria del vento:
Le gallerie del vento sono strutture a terra progettate per simulare le condizioni del flusso d'aria incontrate dalla capsula durante l'ingresso nell'atmosfera supersonica. Modelli in scala o repliche della capsula sono montati nella sezione di prova della galleria del vento e l'aria ad alta pressione o altri gas vengono forzati attraverso il tunnel a velocità supersoniche. Questi test forniscono dati preziosi sulle caratteristiche aerodinamiche della capsula, come resistenza, portanza e stabilità, in condizioni di flusso realistiche.
Simulazione fluidodinamica computazionale (CFD):
La CFD è un potente strumento per analizzare numericamente i flussi di fluidi utilizzando metodi computazionali. Gli scienziati possono creare modelli virtuali della capsula e simulare il suo ingresso supersonico nell'atmosfera marziana. Risolvendo complesse equazioni matematiche, la CFD aiuta a prevedere la traiettoria della capsula, la distribuzione della pressione, il trasferimento di calore e altri parametri associati al volo supersonico. Le simulazioni CFD completano i test nella galleria del vento e forniscono ulteriori informazioni sul comportamento della capsula.
Test di volo con razzi sonori:
I razzi sonda sono razzi monostadio che possono trasportare carichi utili ad altitudini elevate, offrendo una piattaforma per test di volo in condizioni quasi spaziali. Gli scienziati potrebbero utilizzare razzi sonda per testare prototipi o componenti su scala ridotta della capsula di ingresso. Questi test di volo forniscono dati reali sulle caratteristiche dinamiche supersoniche della capsula, comprese le prestazioni aerodinamiche, la risposta termica e i sistemi di controllo. I dati dei test di volo convalidano le previsioni dei test in galleria del vento e delle simulazioni CFD.
Test di caduta con palloni ad alta quota:
I palloni ad alta quota possono sollevare carichi utili ad altitudini stratosferiche, offrendo opportunità per test di caduta. I modelli in scala ridotta della capsula sono dotati di sensori e rilasciati dai palloncini ad altezze specifiche. Durante la discesa, i modelli incontrano condizioni di flusso d’aria supersonico simili a quelle sperimentate durante l’ingresso su Marte. I test di caduta forniscono preziose informazioni sul comportamento dinamico della capsula, sull'apertura del paracadute e sulle prestazioni generali del sistema.
Test termico:
La capsula di ingresso su Marte Tianwen-1 affronta temperature estremamente elevate durante l'ingresso supersonico a causa dell'intenso attrito con l'atmosfera. Gli scienziati conducono test termici per valutare la capacità della capsula di resistere a queste condizioni estreme. Strutture per il flusso di calore, gallerie del vento a getto d'arco e altre configurazioni specializzate vengono utilizzate per simulare l'ambiente termico dell'ingresso su Marte e valutare i materiali e le strutture di protezione termica della capsula.
Attraverso una combinazione di test in galleria del vento, simulazioni CFD, test di volo, test di caduta e test termici, gli scienziati valutano a fondo le caratteristiche dinamiche supersoniche della capsula Tianwen-1 Mars Entry. Questo rigoroso processo di test aiuta a mitigare i rischi e garantisce che la capsula sia in grado di affrontare in sicurezza le sfide dell’ingresso atmosferico supersonico durante la sua missione su Marte.
