31 de jul. 2012

Deep Space Network

Les ones triguen 14 minuts en arribar de Mart a la Terra, de manera que tot el que passi ho sabrem 14 minuts després de que hagi passat. Si, òbviament i per tant tota la maniobra d'aterratge esta programada amb anterioritat.
Tot i que l'MSL pot comunicar-se directament amb la Terra,  per anar més ràpid rebrem la senyal rebotada a la Mars Odissey.  Però quan arriba aquí, qui l'escolta?
Doncs això és feina de la DSN o Deep Space Network. Una xarxa de la NASA que consta de tres estacions amb grans antenes escampades arreu del planeta de manera que sempre n'hi ha una escoltant en qualsevol direcció.



De les tres estacions una esta al desert de Mojave, (Califòrnia, USA), una altra a Canberra (Austràlia) i la tercera és a Robledo de Chavela a Madrid. Aquesta ultima rep el nom de MDSCC, Madrid Deep Space Communication Complex.
La primera que rebrà senyals del Curiosity serà la de Austràlia degut a coincidir en aquell moment l'orientació de la Terra cap a Mart.
La Mar Odissey rebota la senyal directament a 0,23 megabits/segon. L'MRO ho fa a 2 mgbt/s però primer ha de rebre la senyal mentre passa pel damunt i després envia el paquet de dades. La comunicació directe des del rover serà a pocs kbt/s. 


font: google maps


Per la seva banda l'ESA també col.laborarà amb la sonda europea Mars Express, que registrarà dades i les enviarà per ser rebudes per la xarxa ESTRACK.


Una cosa més ...

... Opportunity també col.labora amb l'arribada de l'MSL.  Per això, a banda de cedir capacitat en comunicacions, també ha realitzat un test simulant ser el Curiosity. Ho podeu llegir més detalladament al bloc Los viajeros estelares.

30 de jul. 2012

Just en el forat

Aquí tenim representada tota la maniobra complerta per posar a l'MSL Curiosity just en el forat que és el Cràter Gale.



Aquesta complicada maniobra permet, si tot surt bé, posar un robot més gran a la superfície de Mart, precisar amb molta més punteria el lloc d'aterratge i a més alçada no pas els altres rovers anteriors.



El cràter Gale es troba a 4,6 graus de latitud sud i a 134,7 de latitud est i en el moment de l'aterratge seran cap a les 3 de la tarda hora local, de finals de "febrer". És a dir, que tindrà unes hores de llum per fer les primeres fotos, a veure si pot. La primera foto segurament la veurem a les poques hores, però dies abans de començar a rodar. Si tot va bé.

Aquest vídeo va molt bé per situar el lloc de l'aterratge i comparar-ho amb els altres.

29 de jul. 2012

Sky Crane

Una vegada el paracaigudes hagi fet la seva feina, tal com passa en aquest casos esdevé un perill per a la missió. El radar esperarà cinc segons a que s'hagi apartat l'escut tèrmic i quan consideri que és el moment just, donarà ordre de fer esclatar unes petites carregues pirotècniques i el Curiosity es precipitarà a buit com una pedra augmentant de nou la seva velocitat.
Tardarà uns segons abans no engegui els retrocoets per tal de separar-se del conjunt càpsula/paracaigudes i no topar amb ells. De fet el primer que farà quan els engegui és una petita maniobra d'allunyament.




El darrer enginy que portarà el Curiosity a Mart se'n diu etapa de descens, una vegada allunyat del paracaigudes i aturada qualsevol rotació haurà de dedicar els seus vuit motors d'hidrazina a frenar la caiguda i buscar un lloc per aterrar amb l'ajuda dels radars. Amb una velocitat de caiguda a 30km/h apagarà quatre dels motors  i mantindrà la velocitat fins a situar-se a 20 metres del terra.

Aquí comença el darrer moment crític, la maniobra Sky Crane. A aquesta alçada el conjunt s'estabilitzarà i el rover de 899 kg comença a baixar a 0,75 m/s penjat com en una grua, subjecte per tres cables de nylon i un umbilical per energia i comunicacions. Mentre baixa anirà desplegant les rodes i és prepararà pel contacte amb la superfície.


font: www.spacefligth101.com

Quan el Curiosity toqui el planeta vermell, les darreres carregues explosives tallaran els cables i el jetpack realitzarà una maniobra d'allunyament anomenada flyaway i acabarà estrellant-se en un lloc apartat a entre 150 m i 300 m.



Un del riscos de la missió és que aquesta maniobra final no s'ha pogut assajar mai sencera, ni tan sols a la Terra. El marge d'error no és gaire gran.

font: www.spacefligth.com


L'aterratge s'ha hagut de fer així per evitar que el rebuf dels retrocoets amb el terra puguin danyar els delicats instruments del nostre intrèpid explorador interplanetari. 










28 de jul. 2012

Paracaigudes

Voleu veure com es desplegarà el paracaigudes del Curiosity?




Aquí us enllaço també una serie de vídeos sobre com es fan aquestes proves: Test 1, test 2, test 3 i test 4.

Un paracaigudes de 21,5 metres fabricat en nylon i polièster que supera al més gran usat mai a Mart que fins ara era el dels Vickings de 16,5 metres.
La seva tasca serà breu, en 30 segons haurà de frenar la càpsula de 3000 kg de Mach 2 a velocitats subsòniques, una bona sotragada.
Quan els sensors que ho han a l'escut detectin que la pressió atmosfèrica és l'adecuada s'obrirà. Si ho fa abans s'estriparà i si ho fa després no frenarà prou.
El paracaigudes porta dues antenes en les seves cordes per enviar dades a les sondes durant aquesta fase.


Les carregues pirotècniques faran caure l'escut tèrmic deixant al descobert per primer cop al Curiosity.
Cinc segons després, per evitar l'escut, el radar començarà a prendre mesures i quan estigui a 1,5 km d'alçada i caient a 80 m/s, unes noves explosions l'alliberaran i senzillament el deixaran caure.


Una cosa més ...

... aquí teniu un dossier de premsa per si en voleu saber més detalls del Curiosity. No obstant, com quasi sempre, un blocaire n'ha publicat un resum.

27 de jul. 2012

Surfejant pel cel de Mart

Per tal de reduir el 90% de la seva velocitat l'MSL farà servir la tènue atmosfera marciana. Per fer aquesta maniobra el Curiosity tindrà varis recursos i començarà a fer-la a 125 km d'altura després de deixar anar l'etapa de creuer i a una velocitat de 5,9 km/s. Una mica menys que si ho fes a la Terra (11km/s) degut a la menor atracció gravitatòria del planeta vermell.



La més important és sens dubte l'escut tèrmic de 4,5 m, el més gran enviat fins ara Mart i que supera fins hi tot als de les caapsules Apol.lo. Construït amb un material anomenat PICA (Phenolic Impregnated Carbon Ablator) agafarà elevades temperatures amb la fricció atmosfèrica, uns 1.600 graus C. quan l'MSL quedi envoltat per flames.



La caiguda no serà balística com en altres ocasions. L'MSL començarà reduint el seu gir de dos revolucions per minut i deixant anar al principi dos pesos de tungstè de 75kg cadascun  per variar el centre de gravetat i quedar amb un angle de 20º. Així realitzarà per primera vegada una maniobra de planeig per afinar la punteria i encertar al cràter Gale.



A més també hi hauran uns petits propulsors de gas en la càpsula blanca que adreçaran el conjunt en la seva caiguda fent unes maniobres en forma d' S (back reversals) i  podria  fins hi tot remuntant el vol mínimament en algun moment degut a que tindrà un petit punt de sustentació. Durant aquesta fase es guiarà únicament per giroscopis i acceleròmetres que a partir de la ruta d'entrada aniran fent les correccions pertinents.





Finalment acabarà aquesta fase alliberant de nou més llast (ara sis masses de 25kg)  i tornant a centrar el centre de gravetat inicial quan estigui a 11 km d'alçada i a una velocitat per sota de Mach 2.
Aixecar 1 kg de la Terra a l'espai té un cost molt elevat, imagineu-vos doncs la importància que li dóna la NASA a aquesta maniobra com per portar 300 kg de llast fins a Mart.


1.- Escut tèrmic, 2.- Escut posterior blanc, 3.- Llasts, 4.- Propulsors control, 5.- Finestra entrada pila plutoni, 6.- Finestra, 7.- Punts unió escut tèrmic, 8.- Compartiment paracaigudes, 9.- Unió escuts, 10.- Llasts, 11.- Antenes.






Una cosa més ...

... si us agraden els vídeojocs, n'hi ha un per fer aterrar el Curiosity amb Xbox Kicnect, apps per iPhone i un altre per fer simulacions a l'ordinador, Mars 24.

25 de jul. 2012

76 explosions pirotècniques

La maniobra d'arribada a Mart de l'MSL (Mars Science Laboratory) rep el nom de EDL (Entry, Descent and Landing), és farà de forma autònoma i començarà l'1 d'agost UTC. Durant els dies previs l'etapa de creuer haurà d'encarar molt bé la trajectòria tenint en compte varies variables, com ara el part meteorològic enviat per la MRO, i fer les ultimes correccions.
En els darrers minuts de l'entrada, la part més delicada de l'EDL començarà i acabarà amb unes petites explosions pirotècniques.



Els vehicles que fan viatges interplanetaris tenen per a cada etapa una part especifica, una vegada acabada la seva feina cal que apartar-la i deixar seguir la resta.
Si cadascuna de les separacions de les parts no es fa en el moment just, la missió fracassa. Per fer aquesta feina des de fa molt temps és fan servir petits explosius. Una explosió en el moment just i àpali. Per aterrat a Mart n'hi hauran 76.

Les 10 primeres seran per separar l'etapa de creuer, tallaran els cargols de subjecció i totes les connexions elèctriques i de refrigeració.
Durant l'entrada a l'atmosfera s'aniran alliberant llastres per canviar el centre de gravetat de l'MSL i planejar cap l'objectiu.
Després l'explosió més forta, la que alliberarà el paracaigudes a 14 km d'alçada, les que deixaran anar l'escut tèrmic protector, les que alliberaran el conjunt Curiosity/SkyCrane  i finalment les que tallaran els umbilicals entre els dos vehicles just en el moment en que el nostre intrèpid explorador trepitgi Mart.

Tan sols falli una d'aquestes 76 carregues pirotècniques no explotant en el moment just, adéu missió.


Al tweet posa 5 d'Agost ... a la costa oest dels EUA, recordeu que aquí ja serà la matinada del 6. Ja falta poc!!




11 de jul. 2012

Apropant-nos a tota velocitat



Per enviar una nau a Mart el primer que cal fer és sortir de la Terra, és a dir, aconseguir la velocitat d'escapament necessària.
Una vegada que ens apartem del pou gravitatori de la Terra, la sonda queda atrapada pel camp gravitatori del Sol que amb la velocitat que porta li fa fer una corba fins que s'acosta suficientment a Mart, on finalment serà atreta per aquest. Però compte, si la velocitat és excessiva aleshores passaria de llarg fent una assistència gravitatòria.
La jugada consisteix en que el planeta atropelli la sonda alhora de creuar-se.


Com que a l'espai tot és mou, sempre que parlem de la velocitat del Curiosity cal fer referència a si és respecte a la Terra, al Sol o a Mart, on hi entrarà a una velocitat relativa a la superfície de 13.000 mph.(21.000 kph).
Però clar, anant tant ràpid si volem que el Curiosity en surti ben parat de l'atropellament li caldrà un bon sistema per reduir la velocitat fins al punt en que pugui posar-se suaument a la seva superfície. A més, amb l'atracció gravitatòria del planeta vermell la velocitat augmentarà i l'MSL no porta cap tipus de retro-coets per frenar-se a l'espai abans d'arribar.
La solució doncs, passarà només per l'aerofrenada en la tènue atmosfera marciana i ho farà en tres fases: primer fent servir l'escut tèrmic, desprès un paracaigudes i finalment l'Sky Crane, i tota aquesta maniobra començarà i acabarà amb uns petards.

La maniobra final, degut al tamany del Curiosity no serà exactament igual que la dels seus predecessors.




Abans caldrà afinar la punteria amb tres noves TCM, 8 dies, 2 dies i nou hores abans de l'encontre.
Esteu preparats? Ja falta poc!



6 de jul. 2012

Testimonis

Tindrem uns testimonis excepcionals per saber com ha anat l'aterratge de l'MSL a Mart d'aquí a un mes just, seran les tres sondes que orbiten el planeta i que estan operatives.

Recordem la foto que va fer l'MRO a la sonda Phoenix Lander mentre baixava en paracaigudes aprop del pol marcià.



En aquest vídeo podeu veure una simulació de la posicion on estaran el proper 6 d'agost l'MRO i l'MSL Curiosity, a més també ens permet tenir una idea de per quin cantó vindrà.
A veure si estem de sort i aconsegueixen bones fotos.



L'arribada del Curiosity generarà un problema de disponibilitat de recursos a la zona. Tant la capacitat dels satel.lits artificials que ara es dediquen en exclusiva al  rover Opportunity, com part de l'equip de conductors i comunicacions de la Terra, s'hauran de distribuir entre els dos rovers i degut al major potencial del nouvingut, el legendari Oppy haurà de reduir la seva activitat.


Actualització 17/7/2012.  Des de fa un temps els tres satèl.lits marcians en actiu han anat variant la seva posició per tenir una millor visió de l'arribada del MSL. La Mars Odissey ha tornat a entrar en mode segur degut a una fallada del software. Això implica que no podrem seguir-ho en directe (amb un delay de 14 minuts que és el que triga la senyal en anar del Mart a la Terra.) Les altres sondes primer reben la senyal i després l'envien. Si no ho arreglen trigarem una estona més en saber com ha anat tot.

Actualització 24/7/2012  S'ha pogut resoldre el problemes i fer una encesa de 6 segons dels impulsors de la veterana sonda i, si no hi han novetats, l'Odissey acudirà a la cita amb l'MSL i ens ho retransmetrà en directe. Molt bé!!


4 de jul. 2012

L'etapa de creuer


Si mirem l'MSL Curiosity en aquesta fase del viatge no s'hi veu el robot tot terreny explorador, ja que va acomodat entre l'escut tèrmic protector de color marron i la càpsula de color blanc.



En el dibuix també hi hem estat apreciant fins ara un tercer component, l'etapa de creuer.



L'etapa de creuer és la responsable de dur al Curiosity fins a Mart. A més de fer de suport de les plaques solars que proveïxen d'energia elèctrica durant aquesta fase per, entre altres coses, anar indicant la seva posició també suporta els dipòsits de combustible i els propulsors que permeten fer les maniobres de correcció de trajectòria o TCM, com la que ha fet aquesta setmana.
Aquesta tercera, i més petita, TCM ha durat només 40 segons i l'èxit de la successió coreografiada d'enceses i apagades dels petits propulsors també ha fet que s'avanci l'arribada a Mart en 70 segons.
A diferència dels altres MER, també inclou un sistema amb un circuit amb líquid per refredar la pila de combustible de radioisòtops del Curiosity i irradiar la calor a l'espai.


Feta en alumini porta una antena, quatre sensors solars, un sensor estel·lar, deu radiadors, vuit propulsors monopropel·lents alimentats per dos tancs d'hidrazina de 48cm i sis panels solars de 12,8 m. que li donen 2500 i 1080 W.

L'etapa de creuer és despendrà només arribar a Mart i acabarà incinerada en la seva particular entrada en l'atmosfera. Possiblement alguns petits fragments acabin a la superfície del planeta.




Una cosa més ...

... NASA ha obert uns segona oportunitat per participar en el tweetup de l'aterratge del Curiosity. A més de poder seguir-ho al centre de JPL a Califòrnia, han convocat un multiple tweetup en cinc centres més. No obstant, aquesta vegada estan reservats només per a ciutadans dels EUA, o bé a posseïdors de la targeta verda.
Tindrem per tant, un munt de geeks posant contingut a la xarxa des de sis centres de la NASA el moment de l'aterratge, una bona noticia sens dubte.

3 de jul. 2012

6 x 6

L'Scarecrow segueix fent assajos tot terreny analitzant com ho haurà de fer el Curiosity per superar les dunes marcianes.





Les rodes del Curiosity no tan sols són molt més grans que les dels anteriors rovers, també incorporen tres files amb quatre forats que serviran per deixar empremtes al terra i veure si la roda gira bé. Les marques al terra fetes pels forats son un codi morse de les sigles de JPL.

J . – - -
P . – - .
L . – . .

Les sis rodes tenen 50 cm de diàmetre i un motor elèctric independent cadascuna. Compten amb suspensió per superar obstacles de mig metre i poden rotar sobre si mateixes. Velocitat màxima de 0,144 km/hora, malgrat que normalment farà com a molt 200 metres diaris.

També podeu veure assajos anteriors en aquest vídeo.