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La entrada atmosférica de Marte es la entrada a la atmósfera de Marte . La entrada a alta velocidad en el aire marciano crea un plasma de CO 2 -N 2 , a diferencia del O 2 -N 2 del aire de la Tierra. [1] La entrada a Marte se ve afectada por los efectos radiativos del gas CO 2 caliente y el polvo marciano suspendido en el aire. [2] Los regímenes de vuelo para los sistemas de entrada, descenso y aterrizaje incluyen aerocaptura, hipersónico, supersónico y subsónico. [3]
Los sistemas de protección térmica y la fricción atmosférica se han utilizado históricamente para reducir la mayor parte de la energía cinética que se debe perder antes del aterrizaje, utilizándose paracaídas y, en ocasiones, una última dosis de retropropulsión en el aterrizaje final. Se está investigando la retropropulsión de alta velocidad a gran altitud para futuros vuelos de transporte que aterricen cargas más pesadas.
Por ejemplo, Mars Pathfinder entró en 1997. [4] Aproximadamente 30 minutos antes de la entrada, la etapa de crucero y la cápsula de entrada se separaron. [4] Cuando la cápsula golpeó la atmósfera, desaceleró de aproximadamente 7,3 km/s a 0,4 km/s (16.330 mph a 900 mph) en tres minutos. [4] A medida que descendía, el paracaídas se abrió para reducir la velocidad aún más, y poco después se soltó el escudo térmico. [4] Durante la entrada, se transmitió una señal a la Tierra, incluidas señales de semáforo para eventos importantes. [4]
Un desacelerador desplegable como un paracaídas puede frenar una nave espacial después de un escudo térmico. [5] Normalmente se ha utilizado un paracaídas Disk-Gap-Band, pero otra posibilidad son dispositivos de entrada inflables adjuntos o arrastrados. [5] Los tipos inflables incluyen esfera con cerca , lágrima con cerca , isotensoide , toro o cono de tensión y los tipos adjuntos incluyen isotensoide , cono de tensión y cono romo toroidal apilado . [5] Los investigadores de la era del Programa Viking fueron los verdaderos pioneros de esta tecnología, y el desarrollo tuvo que reiniciarse después de décadas de abandono. [5] Esos últimos estudios han demostrado que el cono de tensión , el isotensoide y el toro apilado pueden ser los mejores tipos a seguir. [5]
La sonda MetNet de Finlandia puede utilizar un escudo de entrada expandible si se envía. [6] El aire marciano también se puede utilizar para el aerofrenado hasta alcanzar la velocidad orbital ( aerocaptura ), en lugar de para el descenso y el aterrizaje. [1] La retropropulsión supersónica es otro concepto para reducir la velocidad. [7]
La NASA está llevando a cabo investigaciones sobre tecnologías de desaceleración retropropulsiva para desarrollar nuevos enfoques para la entrada a la atmósfera de Marte. Un problema clave con las técnicas de propulsión es el manejo de los problemas de flujo de fluido y el control de actitud del vehículo de descenso durante la fase de retropropulsión supersónica de entrada y desaceleración. Más específicamente, la NASA está llevando a cabo estudios de recopilación de datos de sensores infrarrojos de imágenes térmicas de las pruebas de descenso controlado del propulsor SpaceX que están actualmente en curso, a partir de 2014. [8] El equipo de investigación está particularmente interesado en el rango de altitud de 70 a 40 kilómetros (43 a 25 millas) de la "quema de reentrada" de SpaceX en las pruebas de entrada a la Tierra del Falcon 9, ya que este es el "vuelo propulsado a través de Marte". "régimen de retropulsión relevante" que modela las condiciones de entrada y descenso a Marte, [9] aunque SpaceX, por supuesto, también está interesado en el encendido final del motor y el aterrizaje retropropulsivo de menor velocidad , ya que es una tecnología crítica para su programa de desarrollo de propulsores reutilizables que esperan uso para aterrizajes en Marte en la década de 2020. [10] [11][actualizar]
Los siguientes datos fueron compilados para el Laboratorio Científico de Marte ( curiosity rover) por el equipo de Entrada, Descenso y Aterrizaje del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA . Proporciona una cronología de eventos críticos de la misión que ocurrieron en la tarde del 5 de agosto PDT (temprano el 6 de agosto EDT). [12]
El equipo EDL de Curiosity publica una cronología de los hitos de la misión (representados en este concepto artístico) relacionados con el aterrizaje del rover en Marte.
Arte conceptual de un módulo de aterrizaje en Marte a medida que se acerca a la superficie, que ilustra cuán preocupante es identificar un lugar de aterrizaje seguro. [13]
los requisitos para devolver una primera etapa aquí a la Tierra con propulsión, y luego... los requisitos para aterrizar cargas útiles pesadas en Marte, hay una región donde las dos se superponen, están justo una encima de la otra... Si comienzas con una vehículo de lanzamiento, y quieres derribarlo de manera controlada, terminarás operando ese sistema de propulsión en el régimen supersónico a las altitudes correctas para brindarte las condiciones relevantes para Marte.
