ExoMars計劃是歐空局和俄羅斯宇宙科學研究院的一項聯合項目。除了2022年的任務外,它還包括2016年發射的示蹤氣體軌道飛行器(TGO)。TGO已經在傳送自己的重要科學成果,並從美國宇航局的「好奇」號火星探測器和「洞察」號著陸器傳遞數據。它還將在2023年抵達火星後,傳遞來自ExoMars 2022任務的數據。
降落傘系統將有助於將Rosalind Franklin ExoMars送上火星,繼去年兩次測試失敗後,該系統完成了第一次全尺寸高空投放測試,並重新設計了部件。降落傘抽出和減速按預期進行,試驗平臺安全著陸,試驗降落傘被回收。但也出現了一些頂部傘蓋破損現象,指出前期充氣展開過程為進一步改善的重點。
「登陸火星是極其困難的,沒有犯錯的餘地,」ExoMars項目組組長弗朗索瓦·斯波託說。「最新的測試是一個很好的進步,但還不是我們正在尋求的完美結果。因此,我們將利用我們獲得的大量測試數據來完善我們的方法,計劃進一步的測試,並為我們在2022年9月的發射做好準備。」
ExoMars 2022降落傘部署序列
羅莎琳德·富蘭克林探測器和Kazachok表面平臺封裝在一個下降艙內,由運載艙運送到火星。下降艙配備了兩個降落傘,每個降落傘都有自己的引導傘,以幫助在登陸火星前減速。一旦大氣阻力將下降艙的速度從21000公裡/小時降低到1700公裡/小時,第一個降落傘將展開。大約20秒後,在大約400公裡/小時的速度下,第二個降落傘將打開。在離地面1公裡處降落傘分離後,剎車引擎將啟動,將著陸平臺安全送上火星表面。從進入大氣層到著陸的整個過程只需6分鐘。
完整的降落傘下降系統需要在地球上進行測試和驗證,對於這一點,高空投放測試在模擬火星上的低氣壓方面起著至關重要的作用,這是考慮降落傘充氣展開時的一個重要方面。
新一輪高空試驗
由於COVID-19的限制、森林火災和不利的風況,從美國俄勒岡州進行的試驗從最初的2020年3月推遲,最終在11月9日進行。
在測試裝置中,投放測試平臺被一個平流層氣球帶到了29公裡的高度。
第一個主降落傘有一個升級的降落傘袋和一個Kevlar加固物圍繞著通風口折邊(也就是說,圍繞著降落傘中心的通風孔)。第二個主降落傘有幾個加強環和升級的降落傘袋,但沒有加強降落傘線,這也是計劃中的。經過全面升級的第二個降落傘將於2021年年中在瑞典基律納的瑞典航天公司Esrange設施進行投放試驗。在2019年的測試中,為了防止頂部的劇烈撕裂,採用了加固環。
最新測試的時間表,包括充氣和減速,完全符合計劃。然而,在第一個主降落傘的傘蓋上發現了四個裂口,第二個主降落傘的傘蓋上發現了一個裂口。損害似乎發生在剛開始下降,降落傘剛剛充氣展開時。
該團隊現在正在分析測試數據,以確定下一個測試的進一步改進。計劃在明年上半年進行未來的測試,以「鑑定」整個降落傘系統,準備在2022年9月發射。
一旦2023年6月安全抵達火星的Oxia Planum地區,Rosalind Franklin探測器將駛離平臺,開始其科學任務。它將尋找地質上有趣的地點鑽到地表以下,以確定我們的鄰居星球上是否存在生命。
Near Space Corporation為11月9日在俄勒岡州進行的測試提供了氣球發放服務,提供了完美的發放和有效的硬體回收。
所有降落傘系統鑑定活動由一個聯合小組管理和進行,該小組包括ESA、TASinI(主承包商)、TASinF(PAS領導)、Vorticity(降落傘設計和測試分析)和Arescosmo(降落傘製造)。
HADT - High Altitude Drop Test
HADT就是高空投放測試,一般是使用高空氣球平臺把被測載荷(或人員)帶到臨近空間高度投放,利用勢能使被測載荷加速,可用於模擬火星大氣再入,飛船再入後的降落傘測試,超音速飛行器自由落體加速,高空極限超音速跳傘,微重力試驗等,是高空氣球的一種典型應用模式。