گام به گام با "کنجکاوی" به هنگام فرود بر سطح بهرام

1- کنجکاوی به پیش می تازد
تازه ترین خودروی بهرام نورد ناسا قرار است در ساعت 10:31 PDT شب پنجم اوت یا 5:31 به ساعت جهانی بامداد ششم اوت، در نمایشی حساس، نفسگیر و پرهیجان که بر پایه ی سازوکارهای پیچیده و زمان بندی دقیق انجام می شود، بر سطح سیاره ی بهرام یا مریخ فرود بیاید. 
آزمایشگاه علمی بهرام یا خودروی "کنجکاوی" (Curiosity) برای رسیدن به سیاره ی سرخ، 8 ماه در فضا به پیش تاخته. این خودرو در گودال 154 کیلومتری گیل (Gale) فرود خواهد آمد که یک کوه غول پیکر در میانه اش دارد و کنجکاوی برای جستجو در پی یافتن نشانه هایی از احتمال وجود زندگی در گذشته‌ی بهرام، به بررسی آن خواهد پرداخت.
همچنان که کنجکاوی به بهرام نزدیک می شود، خودرو درون آن جمع شده و به آرامی درون پوسته ی بیرونی فضاپیما جای گرفته است. گام یا مرحله ی نزدیک شدن از 45 دقیقه پیش از نفوذ فضاپیما به جو بهرام آغاز می شود. برای کمک به ناوبری فضاپیما، کنجکاوی از فاصله ی 3,522 کیلومتری یا 2,188 مایلی بالای مرکز سیاره وارد جو می شود (تصویر بزرگ تر) 
2- کپسول پوسته ی بیرونی یا Aeroshell
هنگامی که فضاپیما وارد جو بهرام می شود، خودرو درون آن توسط پوسته ی بیرونی یا Aeroshell نگهداری می شود. این پوسته تشکیل شده از یک سپر گرمایی (سمت راست، رو به جهت حرکت فضاپیما درون جو) و یک پوسته ی پشتی.
پوسته ی بیرونی بزرگ ترین پوسته ایست که تاکنون برای ماموریتی به سیاره ی بهرام به کار برده شده و از این سر تا آن سرش 4.5 متر می شود.
در نمای هنری پایین، کپسول پوسته ی بیرونی آزمایشگاه علمی بهرام در حال ورود به جو بهرام دیده می شود. (تصویر بزرگ‌تر)
3- پیشران های روی پوسته
گام های سه گانه ی "ورود، فرود، و نشستن" (EDL) با رسیدن فضاپیما به جو بهرام - تقریبن از 131 کیلومتری یا 81 مایلی بالای سطح گودال گیل که جایگاه تعیین شده برای فرود می باشد- آغاز می شود. پایان این گام ها (مرحله ها) هم زمانیست که خودرو به سلامت بر سطح سیاره بنشیند.
هماهنگ سازی فرود کنجکاوی در مقایسه با همه ی فرودهایی که تاکنون روی سطح بهرام انجام شده، با دقت بسیار بیشتری انجام خواهد گرفت که آن را مدیون سامانه ی بسیار دقیق ورود هدایت شونده اش خواهد بود.
نمای هنری زیر، پیشران های روی بخش پشتی پوسته ی فضاپیما را نشان می دهد که به هنگام ورود، فرود، و نشستن روشن می شوند. به گفته ی مقام های ناسا، در طی عملیات ورود هدایت شونده، روشن شدن این موتورهای پیشران به تنظیم جهت فضاپیما کمک خواهد کرد. (تصویر بزرگ تر)
4- گام فرود و نشستن
گام های ورود آزمایشگاه علمی بهرام، فرود و نشستن تقریبن هفت دقیقه زمان خواهد برد. طی این زمان، فضاپیما با کاستن از شتابش، سرعت خود را از 5,900 متر بر ثانیه در بالای جو، به سرعت صفر و حالت ایستا در هنگام تماس با سطح سیاره ی سرخ می رساند.
در چشم انداز زیر، اصطکاک جو بهرام باعث کاسته شدن سرعت فرود فضاپیما و گرم شدن سپر گرمایی آن شده است. (تصویر بزرگ تر)
5- فرود با چتر نجات
آزمایشگاه علمی بهرام برای نشستن بر سطح سیاره ی سرخ، از بزرگ ترین چتر نجاتی که تاکنون برای یک ماموریت سیاره ای ساخته شده بهره خواهد برد. این چتر نجات 80 بند پشتیبان دارد با درازایی بیش از 50 متر (165 پا) و پهنای تقریبن 16 متر (50 پا).
این چتر نجات به گونه ای طراحی شده که به هنگام پیشروی فضاپیما با سرعت 2.2 ماخ درون جو بهرام نیز آسیب نبیند و سالم بماند. در طی این زمان، این چتر نجات یک نیروی پسار (drag force) تا حدود 29,500 کیلوگرم یا 65,000 پوند تولید خواهد کرد.
سامانه ی چتر نجات به بالای پوسته ی پشتی پیوسته است (وصل است). در نمای هنری زیر، بخش سپر گرمایی پوسته از آن کنده شده و خودروی کنجکاوی را می توان در حالی که جمع شده درون پوسته ی پشتی دید. "پایه ی فرود" فضاپیما (descent stage) درون پوسته ی پشتی جای دارد. پوسته ی پشتی جدا خواهد شد و بدین ترتیب یک سامانه ی راداری روی پایه ی فرود می تواند ارتفاع و سرعت فضاپیما را برآورد کند. (تصویر بزرگ تر)
6- کنجکاوی درون پوسته ی پشتی
در عکس زیر، خودروی کنجکاوی هنوز درون پوسته ی پشتی فضاپیما قرار دارد و یک سامانه ی چتر نجات، به فرودش بر روی سطح کمک می کند. در این نمای هنری، سپر گرمایی فضاپیما دیگر کنده و دور انداخته شده است.
خودروی کنجکاوی بزرگ تر از آنست که برای نشستن آرام از کیسه ی هوا کمک بگیرد، به همین خاطر از یک بالابر برای پایین بردن و نشاندن آن بر سطح بهره گرفته شده. (تصویر بزرگ تر)
7- پایه ی فرود
پایه ی فرود فضاپیما امکان واشتاب (کاهش شتاب) با موتور موشکی را به خودرو می دهد تا بتواند برای نشستن بر سطح سیاره‌ی بهرام آماده شود.
پایه ی فرود یک سامانه ی راداری دارد که داده های مربوط به سرعت و ارتفاع فضاپیما را تقویت و باز پخش می نماید. نمای هنری زیر، پایه ی فرود آزمایشگاه علمی بهرام را طی واپسین دقیقه های پیش از نشستن خودروی کنجکاوی بر سطح سیاره ی سرخ نشان می دهد.
با نزدیک شدن خودرو به سطح، زمان کمی پس از آن چه در این تصویر دیده می شود، پایه ی فرود با یک مهار (افسار) به آرامی خودرو را پایین برده و با ملایمت بر سطح خواهد نشاند. (تصویر بزرگ تر)
8- کمک گرفتن خودرو از بالابر (جرثقیل) هوایی
همانگونه که گفتیم، خودروی 1 تُنی کنجکاوی برای فرود به کمک کیسه ی هوا بزرگ و سنگین است، از همین رو این خودرو برای نشستن بر سطح، از یک بالابر هوایی یا sky crane کمک خواهد گرفت. این سامانه ی نشستن به خودرو کمک می کند که روی چرخ هایش بنشیند و آماده شود تا کنترل کنندگان فضاپیما، سامانه های آن را بررسی کنند و سپس ماموریت دو ساله اش را بیاغازد.
تصویر پایین بخشی از عملیات بالابر را نشان می دهد.
پایه ی فرود فضاپیما در همان حال که سرعت پایین آمدن خود را با چهار تا از هشت موتور موشکی کنترل شونده اش مهار می‌کند، کنجکاوی را با یک افسار و به آرامی پایین می آورد. خودرو با سه ریسمان نایلونی به پایه ی فرود پیوسته است، به همراه یک بند ناف که برق و ارتباطات را فراهم می کند. 
به هنگام پایین آمدن خودرو به سوی سطح، بلندی افسار به حدود 7.5 متر (25 پا) می رسد. چند ثانیه بعد، همین که تماس خودرو با سطح مشخص و تایید شد، افسار جدا می شود و پایه ی فرود به سویی پرواز کرده، در جایی دورتر بی آن که خطری برای خودرو داشته باشد بر خاک می افتد. (تصویر بزرگ تر)
9- فرود با یک مهار (افسار)
در این نما، کنجکاوی که با افساری به پایه ی فرود فضاپیما وصل است، در حال تماس یافتن با سطح بهرام دیده می شود. (تصویر بزرگ تر)
10- فرود کامل شد!
نمای زیر لحظه ی بی درنگ پس از تماس کنجکاوی با سطح سیاره ی سرخ را نشان می دهد. همین که فضاپیما نشستن خودرو را ثبت کرد، بُرنده های آتشزا (pyrotechnic) کابل های میان خودرو و پایه ی فرود را می برند.
سپس، پایه ی فرود که با نیروی موشک کار می کند، پرواز کرده، دور خواهد شد و در جایی دورتر از خودرو، به گونه ای که خطری متوجه آن نکند بر خاک می افتد. (تصویر بزرگ تر)
لحظه به لحظه ی فرود بر خاک بهرام با بالابر
11- لحظه به لحظه ی فرود بر خاک بهرام با بالابر
کنجکاوی، تازه ترین خودروی چرخداری که برای کاوش بهرام فرستاده شد، به اندازه ی یک اتومبیل کوچک است و از شیوه ای یگانه برای نشستن بر خاک سیاره ی سرخ بهره می برد. (تصویر بزرگ تر)
Mars Science Laboratory - Curiosity rover - Martian surface - Red Planet - Gale Crater - Mars - aeroshell - planet - backshell - EDL - NASA - heat shield - parachute - descent stage - sky crane - bridle - pyrotechnic

منبع: SPACE.com

4 دیدگاه شما:

ناشناس

I read your story on the curiosity, the Mars rover. It was a nice piece showing the significance for the audience. Actually, I am a member of FUTEK Advance Sensor Technology. It is an American organization founded by two successful Iranian in Southern California. This is significant to FUTEK since we have two critical sensors on this Mars rover. One sensor helps control the robotic arm and another monitors the force on the sampling drill that helps collect soil and rock samples for analysis inside the science laboratory. FUTEK was selected for this program because of our unique cryogenic capability and experience in providing sensors for previous successful space missions. The sensor must survive and remain operational through the Martian day and night temperature cycles from a high of 23°F down to a low of -124°F. The FUTEK sensor plays a critical role in the primary mission objectives of this Mars rover. Let me know if you are interested to have a follow up report on this story.
Looking forward to hearing from you.

Regards,

Ehsan Mokhberi

مهدی

با توجه به این چگالی جو بهرام با زمین متفاوت است برایم جالب است بدانم آزمایش‌های مربوط به چتر نجات در زمین چگونه انجام شده است.

یک ستاره در هفت آسمان

Dear Ehsan

There's no doubt that it will be my honor and I will be proud of having, translating, and offering your valuable report in my blog.
I can't wait to receive it.

You can find and connect with me in my facebook page. Its link icon is on the right side in the blog.

Thank you very much for your attention to this blog.

with best wishes

یک ستاره در هفت آسمان

مهدی عزیز

اگه در این باره مطلبی دیدم در وبلاگ میذارمش.

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه