Jak firma ILC Dover pomogła sondzie Pathfinder bezpiecznie wylądować na Marsie

Od Księżyca do Marsa: inżynieria na potrzeby eksploracji

Eksploracja kosmosu wymaga innowacyjnych technologii, które sprawdzają się w najtrudniejszych warunkach, jakie można sobie wyobrazić. Ta historia pokazuje, w jaki sposób zaawansowana wiedza inżynieryjna firmy ILC Dover przyczyniła się do sukcesu misji „Mars Pathfinder”, świadcząc o wieloletnim zaangażowaniu firmy w rozwiązywanie złożonych wyzwań z dziedziny lotnictwa i kosmonautyki oraz wspieranie historycznych osiągnięć w eksploracji kosmosu.

Zespół NASA, przygotowując się do misji „Mars Pathfinder” na Marsa w 1997 roku, stanął przed ogromnym wyzwaniem: jeśli sonda Pathfinder pokonałaby trasę o długości 300 milionów mil do Czerwonej Planety, to w jaki sposób mogłaby wylądować na tyle delikatnie, aby nie uszkodzić znajdującego się na pokładzie precyzyjnie skalibrowanego sprzętu badawczego? W poszukiwaniu rozwiązania NASA skontaktowała się z firmą ILC Dover.

Opracowanie systemu lądowania na Marsie

Wcześniejsze testy przeprowadzone przez Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA (JPL) wykazały, że zastosowanie systemu poduszek powietrznych w celu zamortyzowania lądowania sondy Pathfinder mogłoby się sprawdzić, ale konieczne były dalsze testy. NASA współpracowała z firmą ILC Dover przy przeprowadzeniu 20 „testów upadkowych” z wykorzystaniem prototypowych systemów poduszek powietrznych wyprodukowanych przez ILC Dover. Dane zebrane podczas testów okazały się nieocenione.

„Pierwsze testy zrzutowe pełnowymiarowego prototypu zakończyły się wielkim sukcesem” – powiedział wówczas Tom Rivellini, główny inżynier ds. podsystemów w JPL. „Inżynierowie mieli możliwość jednoczesnego przetestowania kilku technik wykonania tkaniny poduszek powietrznych. „Testy wykazały, że aby zapewnić wystarczająco wytrzymałą amortyzację, konieczne będzie zastosowanie poduszek powietrznych wykonanych z dwuwarstwowej tkaniny”.

Firma ILC Dover wyprodukowała wart 4 miliony dolarów system lądowania z poduszkami powietrznymi „ ” , składający się z 24 połączonych ze sobą kul, które chroniły sondę Pathfinder i jej ładunek — pojazd lądowniczy, kamerę oraz łazik wyposażony w instrumenty naukowe. Konstrukcja w kształcie piramidy miała 17 stóp wysokości i 17 stóp średnicy i została wykonana z materiałów podobnych do tych, których firma ILC Dover używała do produkcji kombinezonów kosmicznych dla astronautów NASA.

W miarę zbliżania się do Marsa sonda Pathfinder miała wykonać skomplikowaną sekwencję manewrów schodzenia i lądowania. Statek kosmiczny poruszałby się z prędkością 17 000 mil na godzinę, po czym opór atmosfery, spadochron i silniki hamujące spowolniłyby go do prędkości 60 mil na godzinę i zatrzymałyby jego opadanie na wysokości 12 metrów nad powierzchnią Marsa. W tym momencie cztery poduszki powietrzne wyprodukowane przez firmę ILC Dover napełnią się całkowicie w ciągu pół sekundy, zapewniając łagodniejsze lądowanie.

System poduszek powietrznych firmy ILC Dover został z powodzeniem wykorzystany podczas misji Pathfinder 4 lipca 1997 roku. Dr Gregory L. Davis z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego napisał, że głównym celem misji było „zaprezentowanie prostego, niezawodnego i niedrogiego systemu służącego do umieszczenia ładunku naukowego na powierzchni Marsa”. „Udane lądowanie pozwoliło zebrać dane naukowe w ilościach znacznie przekraczających pierwotny cel misji.”

Bezpieczne lądowanie sondy „ ” Spirit

Po zakończeniu misji Pathfinder NASA zwróciła się w 2000 roku do firmy ILC Dover z prośbą o współpracę przy opracowaniu systemu lądowania z poduszkami powietrznymi dla łazików Mars Exploration Rover (MER) o nazwach „ ” i „Spirit” . Pierwotnym planem była przebudowa konstrukcji poduszki powietrznej w modelu Pathfinder, jednak wprowadzono w niej istotne zmiany i zastosowano nowe materiały.

Dostawa i montaż systemu poduszek powietrznych MER miały miejsce w 2003 roku, a dzięki wsparciu systemu ILC Dover sonda „ ” Spirit pomyślnie wylądowała na powierzchni Marsa w 2004 roku.

ILC Dover w kosmosie

Oprócz systemu poduszek powietrznych i kombinezonów kosmicznych dla NASA — firma ILC Dover wyposażyła wszystkich amerykańskich astronautów uczestniczących w programie Apollo , w tym dwunastu, którzy stanęli na Księżycu — firma ta wyprodukowała również kombinezony noszone przez astronautów podczas aktywności pozapojazdowej w ramach misji promu kosmicznego oraz na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Od lat 60. firma ILC Dover towarzyszy NASA w jej podróżach na odległość milionów mil, mających na celu prowadzenie badań, które poprawiają jakość naszego życia tutaj, na Ziemi.