Das MAV-Team (Mars Ascent Vehicle) hat kürzlich Windkanaltests im Marshall Space Flight Center der NASA abgeschlossen, einer Einrichtung, die seit dem Apollo-Programm ein wichtiger Bestandteil der NASA-Missionen war.
Dieselbe Einrichtung, die wertvolle Tests für NASA-Missionen in erdnahe Umlaufbahnen und zum Mond lieferte, hilft der Agentur nun bei der Vorbereitung des Starts der ersten Rakete vom Mars. Das MAV ist ein wichtiger Teil des gemeinsamen Plans von NASA und ESA (Europäische Weltraumorganisation), Anfang der 2030er Jahre wissenschaftlich ausgewählte Marsproben zur Erde zu bringen.
Die Tests fanden vom 10. bis 15. Juli statt und ermöglichten es dem Team, aeroakustische Daten zu sammeln, um mithilfe von 3D-gedruckten maßstabsgetreuen Modellen die Dynamik des MAV-Designs zu verstehen.
Ein maßstabsgetreues Modell des Mars Ascent Vehicle wird im Trisonic-Windkanal in Marshall getestet. Die Testabschnitte des Tunnels sind nur 14 Zoll hoch und breit, können aber Windgeschwindigkeiten von bis zu Mach 5 erreichen. Bildnachweis: NASA
„Mit diesen erfolgreichen Tests verbessern wir unser Verständnis der MAV-Aerodynamik, der integrierten Leistung, der Steuerbarkeit und der Fahrzeugbeladung“, sagte MAV-Projektmanager Steve Gaddis. „Wir werden die Ergebnisse nutzen, um unser Design zu untermauern und alle erforderlichen Verbesserungen am robusten MAV vorzunehmen, das für die Beförderung von Marsgesteinsproben in die Umlaufbahn erforderlich ist.“
Der Testabschnitt von Marshalls Windkanal ist nur 24 Zoll lang und 14 Zoll hoch und breit. Es kann jedoch Überschallgeschwindigkeiten von bis zu Mach 5 (ca. 3.800 Meilen pro Stunde) erreichen und hat eine lange Geschichte beim Testen legendärer Raketen, darunter Redstone, Jupiter-C und Saturn, sowie Space-Shuttle- und SLS-Designs (Space Launch System). .
Annie Catherine Barnes, MAV-Aeroakustikleiterin und Co-Leiterin der Testkampagne im Juli, sagte, das Team habe maßstabsgetreue Modelle in mehreren Winkeln im Windkanal getestet, um zu sehen, wie sich der Luftstrom auf die Struktur von MAV auswirken könnte. Barnes verglich es mit Turbulenzen in einem Flugzeug.
„Wir suchen nach Bereichen mit turbulenter Strömung für Trägerraketen“, sagte sie. „Wir suchen nach Stoßschwingungen und großen Bereichen mit Druckschwankungen, die eine strukturelle Reaktion hervorrufen können.“
Das Team wird Daten aus der Juli-Testkampagne und andere Analysen verwenden, um eine bessere Schätzung der Umgebungen zu erstellen, denen MAV ausgesetzt sein würde, wenn es das erste Fahrzeug sein wird, das von der Oberfläche eines anderen Planeten startet.
MAV unterstützt die geplante Mars Sample Return-Kampagne, die wissenschaftlich ausgewählte Proben zur Untersuchung mit den modernsten Instrumenten der Welt auf die Erde bringen würde. Diese strategische Partnerschaft mit der ESA entwickelt die Technologie und die vorläufigen Entwürfe für Missionen, mit denen die ersten Proben von einem anderen Planeten zurückgebracht werden sollen. Die Proben, die derzeit vom NASA-Rover Perseverance während seiner Erkundung eines alten Flussdeltas gesammelt werden, haben das Potenzial, die frühe Entwicklung des Mars aufzudecken, einschließlich des Potenzials für uraltes mikrobielles Leben.
Das in Marshall verwaltete MAV würde an Bord des Sample Retrieval Lander von der Erde aus zu einer zweijährigen Reise zum Mars starten. Es blieb fast ein Jahr lang auf der Marsoberfläche, nachdem es die von Perseverance gesammelten Proben erhalten hatte.
Nachdem der Probentransferarm auf dem Lander die Proben in einen Behälter in der Rakete geladen hat, würde MAV vom Mars in die Umlaufbahn um den Planeten starten und den Probenbehälter für den von der ESA entwickelten Earth Return Orbiter zum Einfangen freigeben.
Die Proben sollen Anfang der 2030er Jahre auf der Erde eintreffen. Das Mars Sample Return Program wird vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien verwaltet.