Чтобы подготовиться к запуску в августе, космический корабль Psyche был протестирован, чтобы убедиться, что он может работать в экстремальных условиях, с которыми он столкнется во время полета к богатому металлами астероиду.
Условия, которым подвергается космический корабль НАСА, экстремальны: сильная тряска и какофония при запуске ракеты, толчок при отделении от ракеты-носителя, экстремальные колебания температуры в солнечных лучах и за его пределами, неумолимый космический вакуум.
Перед запуском инженеры делают все возможное, чтобы воспроизвести эти суровые условия в серии строгих испытаний, чтобы убедиться, что космический корабль сможет их выдержать. Космический корабль НАСА «Психея» только что завершил собственную серию электромагнитных, тепловакуумных, вибрационных, ударных и акустических испытаний в Лаборатории реактивного движения агентства в Южной Калифорнии. Психею признали здоровой и готовой к запуску.
«Это доказательство того, что все сделали свою работу правильно. Не только те, кто доставил летное оборудование к сборке, испытаниям и запуску [ATLO], но и команда ATLO, которая собрала все это вместе», — сказал Рэнди Линдеманн, инженер Лаборатории реактивного движения. который руководил динамическими испытаниями Психеи, включая вибрацию, разделительный удар и акустические испытания. «Испытания показывают, что да, космический корабль годен к полету».
Этой весной космический корабль будет отправлен из JPL в Космический центр имени Кеннеди во Флориде, где его подготовят к запуску с мыса Канаверал. Период запуска начинается 1 августа, и через девять месяцев после выхода из атмосферы Земли Psyche проплывет мимо Марса. Он будет использовать гравитационную силу Красной планеты, чтобы запустить ее к своей цели, богатому металлами астероиду, также называемому Психеей, который находится в главном поясе астероидов.
Это путешествие длиной около 1,5 миллиарда миль (2,4 миллиарда километров). Космический корабль достигнет астероида в 2026 году и проведет 21 месяц, собирая научные данные на все более низких орбитах. Ученые полагают, что астероид может состоять в основном из металла из ядра планетезималя, строительного блока скалистых планет в нашей Солнечной системе. Узнав больше об этом, мы могли бы больше узнать о том, как сформировалась наша собственная планета.
Пройдите через его шаги
Но чтобы узнать об астероиде, орбитальный аппарат должен добраться туда первым, поэтому тестирование так важно. Инженеры называют этот конкретный режим «экологическими испытаниями», поскольку космический корабль подвергается моделированию суровых условий, в которых ему придется выжить.
Кампания началась в декабре с электромагнитных испытаний, чтобы убедиться, что космический корабль будет правильно работать в электрических и магнитных условиях космоса, а электрические и магнитные компоненты, из которых состоит космический корабль, совместимы и не мешают друг другу.
Затем команда закатила космический корабль в сверхпрочную вакуумную камеру JPL высотой 85 футов и шириной 25 футов (26 метров на 8 метров) для термовакуумных испытаний (TVAC). Весь воздух был высосан из камеры, чтобы воспроизвести безвоздушный вакуум космоса. Этот тест гарантирует, что космический корабль сможет выжить в космическом вакууме, и помогает инженерам увидеть, как космический корабль нагревается и охлаждается без движения воздуха, помогающего ему регулировать температуру.
«Здесь, на Земле, когда у вас есть воздух вокруг космического корабля, это меняет то, как тепло движется вокруг него. Представьте себе, что на вас дует вентилятор, который меняет вашу температуру. В космосе у нас нет такого движения тепла», — сказал представитель JPL. Кристина Хогстром, инженер по системам управления полетами, помогавшая Psyche проводить испытания TVAC.
Температура вокруг космического корабля будет сильно колебаться. Аппаратное обеспечение будет горячим через несколько часов после запуска, когда оно все еще находится близко к Земле и обращено к солнцу, особенно с работающей электроникой. Позже, когда космический корабль удаляется от Солнца, он сталкивается с сильным холодом, особенно при полете в тени астероида .
В течение 18 дней испытаний TVAC инженеры подвергали космический корабль самым холодным и самым теплым условиям, которые он может испытать в полете, чтобы доказать, что он способен регулировать собственную температуру. На орбитальном аппарате есть открывающиеся и закрывающиеся жалюзи, изоляционные покрытия, электрические обогреватели и сеть трубок, по которым течет жидкость для перемещения тепла; все эти устройства тестируются, чтобы убедиться, что они будут работать в полете.
TVAC — это не просто тест на выносливость. Данные о том, как работает космический корабль, помогают инженерам совершенствовать модели, которые они будут использовать, когда Psyche находится в полете, чтобы они могли лучше понять, как работает космический корабль.
После испытаний Психеи в камере TVAC последовали динамические испытания, которые включали вибрацию, удары и акустику. При испытании на вибрацию космический корабль многократно трясется вверх-вниз и из стороны в сторону. Ударные испытания гарантируют, что космический корабль не будет поврежден внезапным толчком, который получит орбитальный аппарат, когда он отделится от ракеты после запуска.
Наконец, акустические испытания гарантируют, что Psyche сможет выдержать шум запуска, когда грохот ракеты настолько громкий, что он может повредить оборудование, если космический корабль недостаточно прочен. В акустической камере JPL космический корабль был пристегнут ремнями и взорвался с шумом в сто раз громче обычного рок-концерта.
