Dalam ilustrasi penurunannya ke Mars ini, wahana yang berisi penjelajah Perseverance NASA melambat oleh tarikan yang dihasilkan oleh gerakannya di atmosfer Mars. Kredit: NASA / JPL-Caltech
Teknologi ini akan mengumpulkan data penting pada lingkungan input keras selama entri Ketekunan pada hari Kamis.
Hampir enam setengah bulan dan 300 juta mil sejak diluncurkan, NASARover Perseverance akan mendarat Pasar pada 18 Februari 2021, untuk memulai eksplorasi robotiknya di planet merah. Tetapi sebelum ketekunan menyentuh permukaan Mars, harus mencapai entry, descent, and landing (EDL) yang berhasil.
Di dalam pesawat, airbus pelindung rover adalah Mars 2 Entry, Descent and Landing Instrumentation (MEDLI2), yang akan mengumpulkan data penting tentang lingkungan masuk yang keras selama Perseverance memasuki atmosfer planet. Meskipun tidak digunakan sebagai bagian dari kontrol Mars 2020 untuk pendaratan di Mars ini, data MEDLI2 akan membantu meningkatkan desain sistem entri untuk misi robot dan berawak Mars di masa depan.
MEDLI2 mencakup tiga jenis sensor: termokopel, sensor aliran panas, dan transduser tekanan, yang akan mengukur panas dan tekanan ekstrem selama saluran masuk. Ini juga berisi komponen elektronik dan perangkat keras untuk mencatat beban termal dan tekanan yang dialami selama masuk dan penyebaran parasut. Secara total, 28 sensor disusun dalam satu pola melalui pelindung panas dan rumah belakang kendaraan masuk ke Mars 2020.
Sensor MEDLI2 dipasang di pelindung panas dan cangkang belakang Mars 2020 yang akan melindungi penjelajah Perseverance NASA dalam perjalanannya ke permukaan Mars. Kredit: Lockheed Martin
Sensor akan didasarkan pada apa yang telah kita ketahui tentang fenomena pemanasan unik dari pelindung panas, kepadatan atmosfer Mars, dan dampak angin di ketinggian yang lebih rendah pada jalur penerbangan kendaraan yang masuk. MEDLI2 juga akan memberikan pengukuran panas NASA langsung pertama yang dialami oleh casing belakang kendaraan yang memasuki Mars.
“Pemeriksaan yang berhasil baru-baru ini terhadap perangkat keras MEDLI2 kami selama pelayaran Maret 2020 menunjukkan bahwa sistem kami berfungsi karena telah bertahan dari putaran awal lingkungan penerbangan yang keras,” kata Henry Wright, manajer proyek MEDLI2 di Pusat Penelitian Langley NASA di Hampton, Virginia. “Kami menantikan kesuksesan EDL Maret 2020!”
Peran MEDLI2 pada hari pendaratan
Ketekunan akan menyalakan MEDLI2 sekitar lima jam sebelum masuk untuk menyediakan waktu yang cukup bagi sistem untuk melakukan pemanasan dan mendapatkan kondisi awal kendaraan yang masuk. Selama lima jam terakhir meluncur ke Mars, data dari sensor MEDLI2 akan diberikan ke Mars 2020 kira-kira setiap 45 menit untuk memantau kesehatan MEDLI2 dan memberikan pembaruan tentang suhu permukaan kendaraan yang masuk. Kira-kira 10 menit sebelum masuknya atmosfer, wahana Mars 2020 akan mulai mengumpulkan data MEDLI2 secara berkelanjutan.
Data tersebut akan menunjukkan peningkatan pemanasan dan tekanan saat kendaraan yang masuk melewati atmosfer Mars. MEDLI2 akan terus mengumpulkan data setelah pemanasan maksimum (suhu maksimum permukaan pelindung panas dari sekitar 2.300 hingga 2.400 derajat Fahrenheit, atau dari 1.200 hingga 1.300 derajat Celsius) dan tekanan maksimum. Selama 100 detik terakhir masuk, kendaraan akan berada dalam fase penerbangan supersonik, di mana transduser tekanan MEDLI2 mengumpulkan data sebagai bagian dari pengamatan kecepatan dan arah angin, serta kinerja kendaraan.
Ketekunan akan mematikan MEDLI2 sekitar 10 detik setelah parasut supersonik digunakan. Kemudian, setelah 10 detik berikutnya, pelindung panas (yang membawa perangkat keras akuisisi data MEDLI2 dan catu daya) akan terpisah dari kendaraan yang masuk dan jatuh ke permukaan Mars. Setelah Perseverance rover dan powered descent stage terpisah dari lapisan belakang, perangkat keras MEDLI2 yang tersisa di lapisan belakang akan turun ke permukaan dengan parasut. Tahap pendaratan yang didorong akan melanjutkan jalurnya ke Mars dan mendaratkan Ketekunan di Kawah Jezero. Data MEDLI2, yang disimpan di rover Perseverance, akan dikembalikan ke Bumi sekitar seminggu setelah pendaratan.
Tim operasi MEDLI2 akan mendukung proyek Mars 2020 selama fase fokus akhir dan masukan Ketekunan dengan mengevaluasi subset data MEDLI2 yang dikembalikan dalam waktu dekat. Data ini akan memberikan tampilan pertama pada kinerja entri kendaraan secara keseluruhan.
“Saya bangga dengan tim MEDLI2,” kata Wright. “Tidak mudah untuk mengembangkan perangkat keras luar angkasa baru yang unik, terutama dengan tanggal pengiriman yang tetap. Tim selalu tetap fokus untuk memastikan bahwa sistem MEDLI2 berfungsi sebagaimana mestinya, terlepas dari kemunduran dan tantangan pembangunan yang ditimbulkan oleh pandemi.
MEDLI2 adalah proyek program pengembangan game yang berubah. Direktorat Misi Teknologi Antariksa NASA mendanai teknologi tersebut dengan dukungan dari Direktorat Misi Eksplorasi dan Operasi Manusia dan Direktorat Misi Sains. MEDLI2 dikelola di Pusat Penelitian Langley NASA di Hampton, Virginia, dan dilaksanakan bekerja sama dengan Pusat Penelitian Ames NASA di Silicon Valley, California, dan Laboratorium Propulsi Jet NASA di California Selatan. Langley memimpin pengembangan transduser tekanan, akuisisi data dan elektronik pengkondisian sinyal, pemanfaatan intra-instrumental dan rekayasa sistem. Ames memimpin pengembangan sensor sistem proteksi termal, sensor pemanas, dan pemimpin dalam sains (peneliti utama). JPL, dikelola oleh NASA untuk Caltech, memimpin integrasi MEDLI2 ke dalam sistem pesawat ruang angkasa Mars 2020. JPL juga membangun dan mengelola operasi penjelajah Perseverance. Lockheed Martin membuat pelindung panas dan casing belakang serta secara fisik mengintegrasikan sensor dan elektronik.