Instrumentos com alta sofisticação são usados por um robô para coletar dados e amostras do planeta Marte.
O robô Perseverance pousou no últimoo dia 18 de fevereiro na superfície de Marte, sete meses depois de a missão ter partido da Terra. O objetivo do robô é coletar amostras, observar a geologia e transformar dióxido de carbono em oxigênio, para viabilizar uma missão com humanos no planeta. Essa conversão será um dos passos essenciais para a Nasa conseguir levar astronautas em uma missão tripulada no futuro.
Os avanços no campo do conhecimento científico e tecnológico serão imensos. Do ponto de vista da tecnologia, avanços já foram vistos bem antes de a missão chamada de Mars 2020 ter sido lançada da estação da Força Aéria de Cabo Canaveral, na Flórida (EUA), em 30 de julho de 2020. Para começar, é o robô explorador mais sofisticado já enviado ao espaço e o mais recente robô da linha de enviados a Marte.
Sob a caraça de proteção do robô está o Mars Entry, Descent, and Landing Instrumentation 2 (Medli2), que coletou dados críticos sobre o ambiente hostil durante a entrada do Perseverance na atmosfera do planeta. Embora não sejam usados como parte dos controles de mars 2020 para este pouso em Marte, os dados do Medli2 ajudarão a melhorar os projetos de sistemas de entrada para futuras missões robóticas e tripuladas a Marte.
O Medli2 inclui três tipos de sensores – termopares, sensores de fluxo de calor e transdutores de pressão – que medem calor e pressão estremos durante a entrada. Ele também contém componentes eletrônicos e hardware usados para registrar as cargas térmicas e de pressão experimentadas durante a entrada e durante o lançamento do paraquedas. No total, 28 sensores são organizados em um padrão único ao longo do escudo térmico e “backshell” – uma espécie de concha protetora em forma de cone, que contém os paraquedas e junto com o escudo de calor forneceu a proteção para o robô e para o estágio de descida durante a entrada na atmosfera marciana – do veículo de entrada do Mars 2020.
Os sensores foram baseados no conhecimento prévio dos fenômenos de aquecimento únicos em um escudo térmico, densidade da atmosfera marciana e impacto dos ventos de baixa altitude na rota de voo do veículo de entrada. O Medli2 também fornecerá as primeiras medições diretas de calor da NASA experimentadas pelo “backshell” de um veículo de entrada em Marte.
“Recentes verificações bem sucedidas de nosso hardware Medli2 demosntram que nosso sistema está funcionando como pretendido e sobreviveu à rodada inicial de ambientes de voo adversos”, disse Henry Wright, gerente de projeto Medli2 no Langley Research Center da NASA em Hampton, Virginia, bem antes do lançamento da missão.
P planejamento previa que, o Perseverance ligasse o Medli2 cerca de cinco horas antes da entrada para fornecer tempo suficiente para o sistema aquecer e adquirir as condições iniciais do veículo de entrada. Durante as últimas cinco horas antes de pousar em Marte, era previsto que os dados do sensor Medli2 fossem fornecidos à Mars 2020 a cada 45 minutos para monitorar a saúde do Medli2 e fornecer atualizações das temperaturas da superfície do veículo de entrada. Cerca de 10 minutos antes da entrada na atmosfera, a espaçonave Mars 2020 deveria a coletar dados do Medli2. O planejamento parece ter sido cumprido, pois a Perseverance pousou com sucesso e já enviou várias fotos.
Os dados devem mostrar o aumento do aquecimento e da pressão conforme o veículo de entrada passa pelo atmosfera de Marte. o Medli2 continuou coletando dados após o aquecimento de pico (temperatura máxima da superfície do escudo térmico de cerca de 2300 a 2400 graus Fehrenheit ou 1200 a 1300 graus Celsius) e pressão de pico. Durante os 100 segundos finais da entrada,
O veículo estava na fase de voo supersônico, em que os transdutores de pressão Medli2 coletaram dados como parte das observações da velocidade e direção do vento, bem como do desempenho de veículo.
O Perseverance desligou o Medli2 cerca de 10 segundos após o lançamento do paraquedas supersônico. Então, após mais 10 segundos, o escudo térmico (que carrega o hardware de aquisição de dados e energia Medli2) se separou de veículo de entrada e caiu na superfície de Marte.
Depois que o robô Perseverance e o estágio de descida motorizada se separaram do backshell, o hardware Medli2 restante no backshell desceu para a superfície com o paraquedas. O estágio de descida com motor continuou seu caminho até Marte e pousou o Perseverance na cretera de Jazero. Os dados do Medli2, armazenados no robô Perseverance, devem ser enviados de volta à terra cerca de uma semana após o pouso.
O Medli2 é um projeto inovador, gerenciado no Langley Research Center da NASA em Hampton, Virgínia, e implementado em parceria com o Ames Research Center da NASA no Vale do Silício da Califórnia e o Jet Propulsion Laboratory na NASA no SUL da Califórnia. Langley liderou o desenvolvimento dos transdutores de pressão, a aquisição de dados e eletrônica de condicionamento de sinal, o cabeamento intra-instrumento e a engenharia de sistemas. Ames liderou o desenvolvimento dos sensores do sistema de propulsão térmica, os sensores de aquecimento, e é o líder para a ciência (investigador principal). O JPL, gerenciado para a NASA pela Caltech, liderou a integração do Medli2 no sistema da espaçonave Mars 2020. O JPL também construiu e gerencia as operações do robô Perseverance. A Lockheed Martin construiu o escudo térmico e o backshell e integrou fisicamente os sensores e os componentes eletrônicos.