Los sensores se preparan para recopilar datos a medida que Perseverance ingrese en la atmósfera de Marte

La imagen muestra sensores, componentes electrónicos y arneses MEDLI2 instalados en la superficie interna del escudo térmico del Mars 2020.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.

Despues de cerca de seis meses y medio y 482 millones de kilómetros desde su lanzamiento, el rover Perseverance de la NASA aterrizará en Marte el 18 de febrero de 2021 para comenzar su exploración robótica del Planeta Rojo. Pero antes de que Perseverance aterrice en la superficie de Marte, tiene que lograr una entrada, un descenso y un aterrizaje exitosos (EDL).

A bordo del aeroshell protector del rover se enuentra el Mars Entry, Descent, and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2), que recopilará datos críticos sobre el duro entorno de la entrada de Perseverance a través de la atmósfera de Marte. Aunque no se utiliza como parte de los controles de Mars 2020 en este aterrizaje, los datos de MEDLI2 ayudarán a mejorar los diseños de los sistemas de entrada para futuras misiones robóticas y tripuladas a Marte.

MEDLI2 incluye tres tipos de sensores (termopares, sensores de flujo de calor y transductores de presión) que medirán el calor y la presión extremos durante la entrada. También contiene componentes electrónicos y hardware para registrar las cargas térmicas y de presión experimentadas durante la entrada y durante el despliegue del paracaídas. En total, 28 sensores están dispuestos en un patrón único a través del escudo térmico y la carcasa trasera del vehículo de entrada Mars 2020.

Los sensores se basarán en lo que ya sabemos sobre los fenómenos de calentamiento en un escudo térmico, la densidad de la atmósfera marciana y el impacto de los vientos de menor altitud en la trayectoria de vuelo del vehículo en la entrada al Planeta Rojo. MEDLI2 también proporcionará a la NASA, las primeras mediciones de calor directas, experimentadas por la carcasa trasera de un vehículo de entrada a Marte.

“Las comprobaciones exitosas recientes de nuestro hardware MEDLI2 durante el crucero de Mars 2020 demuestran que nuestro sistema está funcionando según lo previsto y ha sobrevivido a la ronda inicial de entornos de vuelo hostiles”, dijo Henry Wright, gerente del proyecto MEDLI2 en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia. “¡Estamos ansiosos por la exitosa EDL de Mars 2020!”

El papel de MEDLI2 el día del aterrizaje
El vehículo de entrada Mars 2020 con el sistema MEDLI2 instalado.
Créditos: NASA / JPL-Caltech.

Perseverance encenderá el MEDLI2 unas cinco horas antes de la entrada para proporcionar tiempo suficiente para que el sistema se caliente y adquiera las condiciones iniciales del vehículo de entrada. Durante las últimas cinco horas de trayecto a Marte, el sensor MEDLI2 proporcionará a Mars 2020 los datos, aproximadamente cada 45 minutos, para monitorear la salud de MEDLI2 y para proporcionar actualizaciones de las temperaturas de la superficie del vehículo. Aproximadamente 10 minutos antes de la entrada en la atmósfera, la nave espacial Mars 2020 comenzará a recopilar datos MEDLI2 continuamente.

Los datos mostrarán el aumento de la temperatura y la presión a medida que el vehículo de entrada atraviese la atmósfera de Marte. MEDLI2 seguirá recopilando datos después del pico de calentamiento (temperatura máxima de la superficie del escudo térmico de entre 1.200 a 1.300 grados Celsius) y de presión. Durante los últimos 100 segundos de duración de la entrada, el vehículo estará en la fase de vuelo supersónico, donde los transductores de presión MEDLI2 recopilarán datos de la velocidad y de la dirección del viento, así como el rendimiento del vehículo.

Perseverance apagará el MEDLI2 unos 10 segundos después de que se despliegue el paracaídas supersónico. Luego, después de otros 10 segundos, el escudo térmico (que lleva el hardware de adquisición de datos y energía MEDLI2) se separará del vehículo de entrada y caerá a la superficie de Marte. Después de que el rover Perseverance y la etapa de descenso motorizado se separen de la carcasa trasera, el hardware MEDLI2 restante en la carcasa trasera, descenderá a la superficie con el paracaídas. La etapa de descenso motorizado continuará su camino hacia Marte y aterrizará a Perseverance en el cráter Jezero. Los datos de MEDLI2, almacenados en el rover Perseverance, se enviarán a la Tierra aproximadamente una semana después del aterrizaje.

El equipo de operaciones de MEDLI2 dará soporte al Mars 2020 durante la aproximación final y las fases de entrada de Perseverance mediante la evaluación de un subconjunto de los datos de MEDLI2 según se devuelven casi en tiempo real. Estos datos proporcionarán el primer vistazo general al rendimiento de entrada del vehículo.

“Estoy orgulloso del equipo MEDLI2”, dijo Wright. “No es fácil desarrollar hardware espacial nuevo y único en su tipo, especialmente con una fecha de entrega fija. El equipo siempre se ha mantenido enfocado en garantizar que el sistema MEDLI2 funcione según lo previsto, a pesar de los reveses durante el desarrollo y los desafíos añadidos por la pandemia “.

MEDLI2 es un proyecto del Game Changing Development Program. La Dirección de Misión de Tecnología Espacial de la NASA financió la tecnología con el apoyo de la Dirección de Misión de Operaciones y Exploración Humana y la Dirección de Misión Científica. MEDLI2 se administra en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, y se implementa en asociación con el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el Sur de California. Langley dirigió el desarrollo de los transductores de presión, la adquisición de datos y la electrónica de acondicionamiento de señales, el aprovechamiento intrainstrumental y la ingeniería de sistemas. Ames lideró el desarrollo de los sensores del sistema de protección térmica, los sensores de calefacción y es el líder de la ciencia (investigador principal). JPL, administrado para la NASA por Caltech, lideró la integración de MEDLI2 en el sistema de la nave espacial Mars 2020. JPL también construyó y administra las operaciones del rover Perseverance. Lockheed Martin construyó el escudo térmico y la carcasa trasera, e integró físicamente los sensores y la electrónica.