Farfuria zburătoare gonflabilă dezvoltată de NASA

Acum când NASA plănuieşte noi misiuni robotice ambiţioase pe Marte, pavând drumul pentru expediţii ştiinţifice şi mai complexe, până la cele cu echipaj uman, noi nave spaţiale necesare pentru a ateriza în siguranţă pe suprafaţa planetei roşii devin o problemă de actualitate. Acestea vor trebui să fie capabile, în acelaşi timp, să transporte pe suprafaţă sarcini utile tot mai mari, necesare pentru sejururi prelungite pe suprafaţa marţiană. Pentru noile vehicule spaţiale se impun noi dispozitive care să asigure o coborâre în siguranţă pe planetă.

Tehnologia actuală folosită la decelerare de la viteze mari de intrare în atmosferă la etapele finale de aterizare pe Marte datează din perioada Programului Viking al NASA, care a pus două landere pe Marte în 1976. De atunci este folosit proiectul de bază al paraşutei Viking. Şi a fost cu succes utilizat şi în 2012, pentru a aşeza roverul Curiosity pe Marte. Dar limitele par a fi atinse în faţa marilor provocări ale misiunilor viitoare.

NASA caută acum să utilizeze frânarea atmosferică ca o soluţie, metodă care duce la economie de motoare pentru rachete necesare pentru manevrele finale şi procedurile de aterizare. Pentru mult mai grelele sonde planetare de mâine va fi nevoie de dispozitive de tragere mult mai mari decât orice există în prezent în uz pentru a le încetini şi aceste dispozitive de tragere de ultimă generaţie vor trebui să fie desfăşurate la viteze supersonice mari pentru a ateriza în siguranţă vehiculul, echipajul şi marfa. Astfel, Agenţia spaţială a dezvoltat paraşuta supersonică gigantică şi uşoară, o “farfurie zburătoare gonflabil”, care va încetini coborârea prin atmosfera rarefiată de pe Marte. Dispozitivul constă din două deceleratoare aerodinamice gonflabile, asemănătoare unui balon sub presiune de forma unui inel care se umflă în jurul vehiculului de intrare şi îl încetinesc de la Mach 3.5 sau mai mult la Mach 2 sau mai puţin. Aceste deceleratoare sunt în configuraţii de 6 metri în diametru şi de 8 metri în diametru. A treia componentă este o paraşută cu diametrul de 30.5 metri, care va încetini în continuare viteze de intrare a vehiculului de la Mach 1.5 sau Mach 2 la viteze subsonice.

Împreună, aceste noi dispozitive pot creşte sarcina utilă livrată pe suprafaţa lui Marte de la capacitatea actuală de 1.5 tone la 3 tone metrice. Vor creşte şi altitudinile de iniţializare a aterizării cu 2-3 kilometri, lărgind suprafaţa accesibilă de explorare pentru stabilirea locului final de contact. De asemenea, ele vor îmbunătăţi precizia de aterizare de la o marjă de 10 kilometri la doar 3 kilometri.

La începutul lunii iunie a fost programat primul dintr-o lungă serie de teste a noului dispozitiv. Un balon imens ridică un vehicul dotat cu dispozitivul de încercare până la o altitudine de 37 kilometri. La această înălţime, balonul se desprinde şi o rachetă de la bord îl propulsează la Mach 4 (de patru ori viteza sunetului) şi o înălţime de 55 kilometri. Această fază atinsă, centurile gonflabile se umflă, încetinind viteza până la Mach 2.5. Apoi paraşuta se deschide urmând o aterizare lină, în Oceanul Pacific.

“Scopul nostru este de a ajunge la o altitudine şi viteză care simulează un mediu asemănător cu cel pe care vehiculele noastre îl vor întâlni când se va zbura în atmosfera marţiană”, declară cercetătorul principal al misiunii, Ian Clark.

Punerea unui Lander, rover sau altă piesă pe Marte este o operaţiune dificilă, deoarece densitatea atmosferei planetei este doar 1 la sută din cea a Pământului.

Roverul Curiosity, de exemplu, a lovit partea de sus a atmosferei marţiene cu 21.000 km/h. Frecarea oferită de un scut de 4.5 metri plasat în faţa robotului l-a ajutat să încetinească la aproximativ 1400 km/h, moment în care nava a desfăşurat o paraşută de 15.5 metri. Dar nu a fost suficient. Curiosity a fost adus pe suprafaţă cu ajutorul cablurilor ataşate la o macara aeriană acţionată de rachete.