Komplikace při vývoji padáku mise ExoMars

Kompletní padákový systém, který bude mít za úkol dopravit v roce 2021 na povrch Marsu přistávací plošinu s vozítkem, prošel celkovou zkouškou ve vysoké výšce, ale tato zkouška nedopadla úplně přesně podle plánu. Na hlavních padácích se totiž objevilo nečekané poškození. Všechny prvky mise ExoMars 2020 se chystají na start, který by mohl přijít už za rok. Přistávací plošina Kozáček dorazila minulý týden do Turína a vozítko Rosalind Franklin se připravuje v britském městě Stevenage. Výškový test kompletního padákového systému proběhl 28. června na testovacím komplexu Esrange u švédské Kiruny.

Sestupový modul potřebuje dva padáky, přičemž každý z nich disponuje vlastním výtažným padákem, a celý tento systém společně pomůže snížit rychlost sestupu. Po odhození padáku musí být rychlost sestupového modulu v jasně daném rozmezí, aby následné motorické přistávání dokázalo bezpečně doručit náklad na povrch. V celé přistávací fázi navíc není času nazbyt – zabere dohromady jen asi šest minut.

Zkouška hlavního padáku mise ExoMars 2020 v roce 2018.

Zkouška hlavního padáku mise ExoMars 2020 v roce 2018.
Zdroj: http://www.esa.int

Minulý rok došlo k úspěšnému otestování největšího hlavního padáku v nízké výšce. Padák, který má v otevřeném stavu průměr 35 metrů, byl tehdy shozen z výšky 1,2 kilometru z helikoptéry. Díky jeho obřímu průměru se o něm dá hovořit jako o největším padáku, jaký byl kdy určen pro let k Marsu. Ale zpět ke zkoušce aktuální – při ní byl padákový systém připojen k heliovému balónu, který sestavu dopravil do výšky 29 kilometrů. Inženýři následně náklad uvolnili a čekali na chování všech čtyř padáků.

K odhození došlo v přesně plánovanou chvíli ve správné výšce a první pyrotechnická slož se aktivovala podle plánu, aby uvolnila první výtažný padák, který se následně perfektně rozvinul. Systém uvolnění víka prvního hlavního padáku zafungoval a tento hlavní padák se začal plnit vzduchem. Již krátce po uvolnění z úložného prostoru, tedy ještě před dosažením plného rozvinutí) se však v jeho látce objevilo několik paprskovitých trhlin.

Sekvence vystřelování padáků v rámci mise ExoMars 2020.

Sekvence vystřelování padáků v rámci mise ExoMars 2020.
Zdroj: http://www.esa.int

I druhá pyrotechnická slož zafungovala správně a bez problémů uvolnila druhý výtažný padák – ani u něj nebyla při rozkládání žádná chyba. Druhý hlavní padák se uvolnil z úložného prostoru, ale ani u něj nebylo vše v pořádku – objevila se na něm totiž jedna paprskovitá trhlina a znovu ještě před maximálním rozložením.

Padák pro misi ExoMars 2020 při zkoušce v roce 2018.

Padák pro misi ExoMars 2020 při zkoušce v roce 2018.
Zdroj: http://www.esa.int

Veškerá data z této zkoušky byla zaznamenána a nyní se bude čekat na jejich analýzu. Uložené údaje obsahují informace o zrychlení, rotacích ve všech osách, data z magnetometru, GPS, barometru a záznam z kamery. Předběžná analýza jednotlivých parametrů z přijaté telemetrie během telemetrie potvrdila, že i přes trhliny v padácích vytvořil padákový systém dostatečnou úroveň aerodynamického odporu. Celkový čas sestupu během zkoušky se velmi blížil dřívějším odhadům.

Druhý padák byl rychle objeven a zajištěn, aby mohl být prozkoumán. Provést to samé s prvním padákem však bylo složitější – po oddělení od sestavy, totiž uletěl ještě nějakých sto kilometrů. „Zajištění hardwaru je klíčové, abychom mohli udělat příslušná zlepšení před dalším testem,“ uvádí Francois Spoto, vedoucí týmu mise ExoMars a dodává: „Upravíme konstrukci úložných prostor padáků, abychom zajistili hladší vyklouznutí padáku. Kromě toho provedeme zesílení vlastního padáku, abychom omezili šíření trhlin, které by se případně objevily. Komplexní proces skládání a balení padáků i stovek jejich lan bude také prověřen.

Plánovaný průběh přistání mise ExoMars 2020

Plánovaný průběh přistání mise ExoMars 2020
Zdroj: http://robotics.estec.esa.int

V letošním roce by měly přijít ještě dva testy padákového systému. „V harmonogramu se počítalo s opakováním zkoušek. Kiruna bude k dispozici ještě v druhé polovině srpna. A kdyby se to nestihlo, tak jsou ještě dvě časová okna pro testy, ale už ne v Kiruně, ale v USA (Mardar, Oregon), kde by vypuštění na balonu zajistila společnost NSC (Near Space Corporation). Termíny jsou v listopadu 2019 a nebo v únoru 2020,“ upřesňuje Michal Václavík z České kosmické kanceláře.

Ačkoliv celkové chování během testovací sekvence bylo úspěšné, tak jsme už před testy takto komplexního systému očekávali, že možná narazíme na nějaké komplikace,“ přiznává Francois Spoto a dodává: „Právě proto testujeme, testujeme a testujeme pořád dokola – abychom překonali potenciální slabiny a ujistili se, že náš systém, který poletí k Marsu je nejlepší, jaký jsme mohli udělat. Pracujeme víc než kdy jindy, abychom stále stíhali startovní okno v příštím roce.

Ke startu rakety Proton s cenným nákladem by mělo dojít v červenci 2020 a přílet k Marsu by pak následoval v březnu 2021. Pokud bude přistání úspěšné, vozítko Rosalind Franklin sjede z ruské přistávací plošiny Kozáček, která zůstane na místě jako stacionární lander vybavený vědeckými přístroji. Rover pak prozkoumá povrch Marsu, kde bude hledat geologicky zajímavá místa. Vozítko bude vybaveno i skládacím vrtákem, díky kterému zvládne analyzovat podpovrchové materiály, které by teoreticky mohly ukrývat stopy dávného života.

Zdroje informací:
http://www.esa.int/
http://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://d3i6fh83elv35t.cloudfront.net/…/Schiaparelli_with_parachute_deployed-1024×576.jpg
http://www.esa.int/…/17431680-1-eng-GB/ExoMars_drop_test_vehicle.jpg
http://www.esa.int/…/ExoMars_2020_parachute_deployment_sequence.jpg
http://www.esa.int/…/ExoMars_parachute_inflation.jpg
http://robotics.estec.esa.int/…/Presentations/Plenary%20Session/0935_Baglioni.pdf

Komplikace při vývoji padáku mise ExoMars, 5.0 out of 5 based on 20 ratings
Pin It
(Visited 2 870 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (20 votes cast)
(Visited 2 870 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


13 komentářů ke článku “Komplikace při vývoji padáku mise ExoMars”

  1. Alois napsal:

    U Američanů se první padák otevírá v nadzvukové rychlosti, je známo v jaké rychlosti se při této zkoušce první padák otevíral ? Dík.

    • Mr. G napsal:

      Na scheme su uvedene rychlosti pre kazdy krok pristavania.
      prvy padak 428-513 m/s – nadzvukovy
      druhy padak 128-204 m/s – podzvukovy

      Ryhclost zvuku na Zemi ca 330 m/s na Marse ca 240m/s.

      • Alois napsal:

        To je jasné, ale mě šlo o to v jaké rychlosti se otevíral padák při této zkoušce.

        • Racek napsal:

          Vzhledem k výšce schozu předpokládám co nejbližší přiblížení realným podmínkám, tedy otvírání prvního stupně při nadzvukové rychlosti. Konec konců, takto byly prováděny zkoušky padáků pro Mars od dob Marsů a Marinerů.

  2. Kamil napsal:

    To mi připomíná potíže Couriosity, tam se jim taky rok před startem rvaly padáky. A finta byla v šířce štěrbin na padáku

    • Mr. G napsal:

      Ano, mali velke problemy.
      Problem bol v strbinach, ale hlavne v nespravnom sposobe testovania padakov. Padak mal pracovat vo velmi velkych vyskach, rychlostiach, ale hlavne v riedkej atmosfere Marsu. Testovalo sa v aerodynamickom tuneli pri standartnom pozemskom tlaku. Aby kompenzovali zataz na padak umerne znizili rychlost prudenia vzduchu.
      Padaky im ale praskali.
      Problem bol v tom, nizky tlak – vysoka rychlost sa nerovna normalnemu tlaku – nizka rychlost. Vysledna zataz na padak bola sice rovnaka, ale pri normálnom tlaku sa padak nafukol X nasobne rychlejsie a praskol. Ked ho zacali potom testovat spravne padaky nepraskali.

  3. yamato napsal:

    marťanské padáky – večný problém :/

    • Alois napsal:

      Já bych to jako problém neviděl. Ani jedna mise na povrch Marsu neztroskotala na padáku. Padáky fungovaly bezchybně i Sovětům před padesáti lety, o Američanech ani nemluvě a fungovaly i oběma evropským sondám. Samozřejmě se velikost padáku řídí zatížením které má zpomalit, ale to je jen aplikace dosavadních zkušeností, které mají Američané, Rusové i Evropa. Atmosféra Marsu i tamní gravitace jsou známy s dostatečnou přesností a jde jen o to je v pozemských podmínkách při zkoušce správně simulovat. Uvidíme jak se s tím poprala Čína, její výhodou, že první pokus o přistání provede do detailně prozkoumaného prostředí, před padesáti lety podmínky na Marsu s takovou přesností ani zdaleka známy nebyly a i tak vše fungovalo.

  4. M napsal:

    nebyla by varianta brzdit nejdřív pomocí trysek? – pár slabých jednoduchých motorům, které by provedly něco jako je vstupní zážeh u falconu

    • Vojta napsal:

      Nejspíš ne. Rozdíl je v tom, že Falcon dělá zážeh v mnohem nižší rychlosti a má motory odhalené. Tedy zážeh je i kvůli jejich ochraně. Marsovské sondy mají zespodu tepelný štít, který je zároveň stabilizuje. Je to podobný problém jako u záchrany druhého stupně Falconu. Teoreticky by motory mohly být zboku jako u Crew Dragonu, ale to je mnohem složitější konstrukce než prostý padák. Vyplatilo by se to asi jen v případě kompletního motorického přistání, ale je to na Marsu nevyzkoušená technologie.

  5. Ledna napsal:

    Použít padáky NASA, či jejich know-how by bylo asi potupné, což?

Zanechte komentář