, Enquanto os fabricantes de automóveis construíram mais de 92 milhões de veículos motorizados para este mundo em 2019, A NASA construiu apenas um para Marte. O Perseverance Mars rover é único, e o teste necessário para deixá-lo pronto para rolar nas ruas médias (e não pavimentadas) do Planeta Vermelho também é único.

Como o hardware não pode ser reparado uma vez que o rover está em Marte, a equipe precisa construir um veículo que possa sobreviver por anos em um planeta com mudanças de temperatura severas, radiação constante e poeira sempre presente. Para garantir prontidão, eles colocaram o Perseverance em um programa de teste mais difícil do que a viagem a Marte e o ambiente que encontrará uma vez lá.

"Marte é difícil, e todo mundo sabe disso, "disse o gerente de projeto John McNamee do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia." O que eles podem não perceber é que para ter sucesso em Marte, você tem que testar o inferno absoluto da coisa aqui na Terra. "

Enquanto os testes exclusivos realizados para o número do projeto na casa dos milhares, aqui está um punhado que se destaca.

O som e a fúria

Não é nenhum segredo que ruídos altos podem ser prejudiciais à sua audição. Eles também podem ser prejudiciais para uma nave espacial, pelo menos quando eles estão no nível encontrado no topo do veículo de lançamento durante a decolagem. Esses decibéis prejudiciais podem, na verdade, fazer com que peças e componentes se soltem.

Muito antes de o rover ser enviado ao Centro Espacial Kennedy, na Flórida, em preparação para o lançamento deste verão, engenheiros o colocaram em uma câmara especial no JPL e, usando alto-falantes carregados com nitrogênio, explodiu nele com ondas aleatórias de som tão altas quanto cerca de 143 decibéis - mais alto do que o que você encontraria atrás de um motor a jato rugindo. Em várias ocasiões durante o teste acústico de um dia inteiro, eles pararam para inspecionar o rover e seus arredores, procurando por qualquer coisa que possa ter se afrouxado, quebrado ou caído. Alguns fechos que prendem os componentes da espaçonave tiveram que ser apertados e alguns cabos elétricos substituídos, mas a equipe da missão saiu com mais confiança de que, embora o Perseverance certamente seja abalado durante o lançamento, nada deve se mexer.

Oh, Rampa

Pergunte a qualquer membro da inscrição da missão Mars 2020, equipe de descida e pouso, e eles dirão que não há sentido em viajar através de 314 milhões de milhas (505 milhões de quilômetros) de espaço interplanetário se você não conseguir manter o pouso. Com 70,5 pés (21,5 metros) de diâmetro, o pára-quedas supersônico do rover tem tudo a ver com fazer isso acontecer. Muito trabalho é necessário para garantir que um chute seja implantado corretamente e possa fazer o trabalho sem fragmentar ou ficar emaranhado.

O pára-quedas da Perseverance é baseado no projeto pilotado com sucesso pela Mars Curiosity em 2012. No entanto, já que a Perseverança é um pouco mais pesada que a Curiosidade, os engenheiros reforçaram o design de seus pára-quedas. Mas como ter certeza de que fará o que se espera dele? Teste, teste, teste.

Primeiro, a equipe concentrou-se em verificar se o paraquedas aguentaria a pressão de desacelerar uma espaçonave em movimento rápido na atmosfera marciana. No verão de 2017, eles viajaram para o Complexo Nacional de Aerodinâmica em Grande Escala no Ames Research da NASA no Vale do Silício da Califórnia para observar as implantações de chutes de teste em um túnel de vento, verificando o acabamento e procurando por qualquer comportamento inesperado.

Avaliações mais complexas aconteceriam entre março e setembro de 2018. A equipe testou o chute três vezes em condições relevantes para Marte, usando foguetes de sondagem Black Brant IX lançados do Wallops Flight Research Facility da NASA na Virgínia. O vôo de teste final, em 7 de setembro, expôs o chute a um 67, 000 libras (37, Carga de 000 quilogramas) - a maior já sobrevivida por um pára-quedas supersônico e cerca de 85% maior do que o paraquedas da missão deve encontrar durante o desdobramento na atmosfera de Marte.

A equipe também testou a argamassa de lançamento do chute. O pára-quedas do Perseverance é embalado em uma caixa de alumínio tão firmemente, tem a densidade do carvalho. A argamassa é uma vasilha cilíndrica aninhada no topo do aeroshell, que encapsula o rover. No momento da implantação, um propelente explosivo na base da argamassa lançará o conjunto cuidadosamente agrupado de náilon, Technora e Kevlar na velocidade e trajetória certas para o turbilhão marciano.

As avaliações de implantação de argamassa ocorreram no inverno de 2019 em uma instalação de teste no centro de Washington. A temperatura do cilindro de argamassa durante o primeiro teste sincronizou intimamente com a temperatura do ar ambiente - cerca de 70 graus Fahrenheit (21 graus Celsius). O segundo e o terceiro foram executados com a argamassa resfriada a menos 67 graus Fahrenheit (menos 55 graus Celsius) - bem abaixo da temperatura na qual a argamassa deve disparar durante a implantação real em Marte (14 graus Fahrenheit, ou menos 10 graus centígrados). A argamassa passou em todos os três testes com louvor.

Quente e frio

Os raios do Sol aquecem um veículo espacial pintado de branco de forma diferente do que aquecem, dizer, uma pedra de Marte. Para entender melhor quais instrumentos e subsistemas sensíveis à temperatura irão encontrar, a equipe testou o "modelo térmico" do Perseverance. Em outubro de 2019, eles colocaram o rover em 25 pés de largura do JPL, Câmara de vácuo de 85 pés de altura (8 por 26 metros) para um teste de um dia inteiro, onde lâmpadas de xenônio poderosas vários andares abaixo se projetavam para cima, batendo em um espelho no topo da câmara para encharcar a espaçonave com luz.

Depois que as lâmpadas aqueceram e alcançaram a mesma intensidade de luz solar que o rover encontrará em seu local de pouso na cratera de Jezero, um engenheiro subiu e mediu a "luz do sol" atingindo diferentes partes do veículo espacial. Os dados do teste foram usados ​​para atualizar o modelo térmico do rover, dando à equipe a garantia necessária para prosseguir com a próxima etapa dos testes a frio baseados em solo.

Assim que os testes de intensidade solar forem concluídos, engenheiros fecharam as portas e evacuaram a maior parte da atmosfera na câmara para simular a fina atmosfera de Marte, que tem cerca de 1% da densidade atmosférica da Terra. Em seguida, a câmara foi resfriada a menos 200 graus Fahrenheit (menos 129 graus Celsius), e para uma verificação de subsistemas de uma semana, eles rodavam programas de computador, levantou o mastro de sensoriamento remoto e as antenas, rodas giradas, e implantou o Mars Helicopter para garantir que o rover aguente até as noites mais frias de Marte.

Câmera Pronta

A missão Mars 2020 é lançar 25 câmeras para o Planeta Vermelho, um número recorde para uma expedição interplanetária. Depois da instalação, cada câmera destinada ao planeta vermelho teve que passar por um "exame de vista".

Com uma câmera chamada WATSON, que tem a tarefa de tirar fotos de perto e (se necessário) vídeo de texturas de rocha, engenheiros de projeto gravaram a cena enquanto dançavam e acenavam. O objetivo:determinar a taxa de quadros do imager e o tempo de exposição, e a capacidade de seu computador de manter e transferir os dados.

Para outros imageadores, o teste foi um pouco mais formal e rigoroso. O processo é chamado de calibração de visão de máquina e envolve o uso de placas de destino com grades para estabelecer uma linha de base para o desempenho óptico de uma câmera. O resultado? A visão da missão era 2020.

Sobre a missão Mars 2020

Quer estejam trabalhando na montagem final do veículo no Kennedy Space Center, teste de software e subsistemas no JPL, ou (como a maioria da equipe está fazendo) teletrabalho devido às precauções de segurança do coronavírus, a equipe do Perseverance continua no caminho certo para cumprir a abertura do período de lançamento do rover. Não importa o dia em que o Perseverance seja lançado, ele pousará na cratera de Jezero, em Marte, em 18 de fevereiro, 2021.

A missão astrobiológica do Perseverance rover irá procurar por sinais de vida microbiana ancestral. Também caracterizará o clima e a geologia do planeta, coletar amostras para futuro retorno à Terra, e pavimenta o caminho para a exploração humana do Planeta Vermelho. A missão Perseverance rover é parte de um programa maior que inclui missões à Lua como uma forma de se preparar para a exploração humana do Planeta Vermelho. Acusado de retornar astronautas à Lua até 2024, A NASA estabelecerá uma presença humana sustentada na Lua e em torno dela até 2028 por meio dos planos de exploração lunar Artemis da NASA.