火星2020年着陆器隔热护罩取得重要里程碑

更新日期:2022年06月18日

       来源:cnBeta.COM 据外媒报道, 美国宇航局2020年火星计划的一个重要部分实现了一个重要的里程碑, 其无人探测器的隔热罩通过了进入火星大气层时将遇到的热环境。最终静载荷试验。这个由洛克希德马丁公司设计和制造的 15 英尺(4.5 米)烧蚀防护罩是有史以来制造的部件之一。
       当火星 2020 漫游车于 2021 年 2 月 18 日抵达红色星球时, 它将面临任务中最危险的阶段——以星际速度撞击大气层。探测器被密封在保护外壳中, 将以每小时 12, 000 英里(每小时 19, 300 公里)的速度进入稀薄的火星大气层,

在其前方形成的冲击波将使其减速至超音速。这是洛克希德公司为 NASA 任务制造的第 10 个这样的空气壳罩, 其酚醛塑料结构通过在罩层一层层燃烧时去除热量来保护飞行器。据洛克希德公司称, 裹尸布的尺寸使 2020 年火星着陆成为火星任务中最具挑战性的任务之一。即使拥有数十年的经验, 该公司也必须进行非常细致的测试, 以确保防护罩不仅可以承受高温, 还可以承受空气过硬引起的热机械应力。防护罩的后期和最终静态测试于 4 月 25 日完成。机组人员使用真空泵来模拟 140, 000 磅(63,

500 千克)应力对护罩的影响, 这相当于预期飞行载荷的 120%。测量该测试的一个值得注意的部分是, 与传统的应变和引伸计不同, 这种应力的影响是使用一种称为数字图像相关技术的新型摄影测量法来测量的。
       数字图像相关技术涉及将屏蔽结构密封在特殊的贴花状乙烯基包装中, 由白色背景上的黑色随机点组成。在数码相机的监控下, 施加在结构上的应力会导致光点移动, 从而生成 3D 地图, 显示负载如何产生位移和表面应变。
       这使工程师能够评估整个结构的应力因素, 而不是局限于几个关键位置。
       洛克希德表示, 随着负载测试的完成, 该公司将在结构上应用酚醛浸渍碳烧蚀剂 (PICA) 热保护系统瓷砖, 然后是护罩和航空航天外壳的其余部分。

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