Washington.– La nave espacial que llevará al rover Mars 2020 de la Nasa a un aterrizaje suave en el Cráter Jezero el 18 de febrero de 2021 ha completado las pruebas de vacío térmico y acústico (TVAC) en el Jet Propulsion Laboratory (JPL), en Pasadena, California.
La prueba acústica de la nave es la mejor aproximación terrestre de lo que la nave espacial soportará durante el lanzamiento, donde encontrará niveles de sonido y una vibración potencialmente destructivos. TVAC introduce el vacío y las temperaturas extremas del espacio que podrían hacer que los componentes funcionen mal o fallen.
"Primero realizamos la prueba de sonido para asegurarnos de que nada vibre suelto", dijo David Gruel, gerente de operaciones de ensamblaje, prueba y lanzamiento de Mars 2020 en JPL. "Luego, después de un examen minucioso, lo 'situamos en el espacio' colocando la nave espacial en esta enorme cámara de vacío que tenemos aquí en JPL. Bombeamos la atmósfera, luego enfriamos partes de la misma y mientras probamos el rendimiento de toda la nave espacial".
La primera parte del proceso se llevó a cabo el pasado 12 de abril, cuando la "pila" de la nave fue bombardeada por el sonido de los altavoces presurizados con nitrógeno en la Cámara de Pruebas Acústicas de JPL. La pila incluye el aeroshell, así como un vehículo rodante (el rover real está en proceso de ensamblaje final en la sala limpia de High Bay 1 de JPL) y otros componentes. Juntos, se ensamblan, o se apilan, en la misma configuración que cuando se lance hacia Marte en julio de 2020.
“Probamos los componentes de hardware con un espectro de ruido aleatorio para replicar un entorno de lanzamiento", dijo Andy Rose, gerente de Environmental Test Facilities en JPL. “Alcanzamos niveles de sonido de hasta 150 decibelios, lo que realmente estremecería los oídos si uno estuviera dentro de la cámara en ese momento".
Por supuesto, los técnicos esperaron cada secuencia de varios minutos para terminar antes de abrir la puerta de la cámara para inspeccionar la nave espacial en la sala limpia (la nave debe permanecer libre de contaminación para cumplir con las reglas de protección planetaria). Al final del día, la pila había sido probada acústicamente e inspeccionada seis veces. Luego, el vehículo se envolvió dos veces en una película de nailon antiestática limpia y se transportó de vuelta a la sala limpia de High Bay 1 de Spacecraft Assembly Facility.
"Para la prueba acústica, la pila tenía el escudo térmico apuntando hacia arriba, pero para la prueba de vacío térmico, tenía que estar abajo", dijo Gruel. "El mejor lugar para darle la vuelta es la sala limpia, donde tenemos un accesorio diseñado para ese proceso". Una vez que la pila pasó el examen, el equipo lo volvió a etiquetar y lo envió para pruebas térmicas.
El 26 de abril, la pila ingresó a la instalación de simulador de espacio de 8 x 26 metros de JPL. La cámara histórica ha albergado naves espaciales desde las misiones Mariner de la Nasa de principios de la década de 1960 a Voyager y Cassini a todos los rovers de Marte. La pila de 2020 se suspendió de los cables para que las frías realidades del crucero interplanetario pudieran golpear la nave desde todos los ángulos.
Con la puerta de 16 toneladas cerrada, se estableció un entorno de casi vacío. Luego, mientras el equipo de prueba de Mars 2020 observaba, las paredes de la cámara se inundaron con nitrógeno líquido para enfriarlo a -129 grados Celsius. Para simular los rayos del Sol que Mars 2020 encontrará durante su viaje, se iluminarán poderosas lámparas de xenón de varios pisos debajo de la cámara, su luz dirigida hacia un espejo en la parte superior de la cámara y se reflejará en la nave espacial. Ocho días después se apagaron las lámparas, se reintrodujo la atmósfera en la cámara y se abrió la puerta. La prueba de vacío acústico y térmico fue completa.
"Esta es la prueba de esfuerzo más completa que puede soportar una nave espacial aquí en la Tierra", dijo Gruel. "Volamos en nuestro entorno espacial simulado durante una semana y un día, verificando y volviendo a verificar el rendimiento de cada sistema y subsistema a bordo. Y todo se veía genial, lo cual es bueno, porque la próxima vez que esta pila de naves llegue al vacío, estará en camino a Marte de verdad ".
El 10 de mayo, la pila volvió una vez más a la sala limpia de High Bay 1. A sólo unos metros de distancia, los técnicos trabajaron en el rover Mars 2020 de 1.050 kilogramos que formará parte de la pila en el lanzamiento. El rover ya tenía más del 90% de los componentes que conformarán el interior del chasis, desde los instrumentos científicos y las computadoras hasta los subsistemas y las cajas eléctricas hasta la maraña organizada de cableado eléctrico que los conecta a todos.
El rover 2020 lleva un conjunto de instrumentos completamente nuevo, que incluye un sistema de almacenamiento en caché de muestras que recogerá muestras de Marte para regresar a la Tierra en misiones posteriores. La misión se lanzará desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida en julio de 2020 y aterrizará en el cráter Jezero el 18 de febrero de 2021.
El Proyecto Mars 2020 en JPL gestiona el desarrollo móvil para la Dirección de Misiones Científicas de la Nasa. El Programa de Servicios de Lanzamiento de la Nasa con base en el Centro Espacial Kennedy de la agencia en Florida, es responsable de la administración del lanzamiento. Mars 2020 se lanzará desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida.
