Прежде чем вы сможете водить машину, сначала вам придется летать

Nov 09, 2023

03 октября 2022 г.

(музыка)

Управление запуском НАСА: Т-минус 15 секунд…

Ведущий: Когда марсоход находится на вершине ракеты, готовый покинуть Землю, это не просто марсоход. Расположенный внутри космической капсулы, его компьютерный разум сосредоточен на межпланетном полете, а не на вождении. В этот момент марсоход — «космонавт», стремящийся к Красной планете.

Управление запуском НАСА: Т-минус десять, девять, восемь, семь, шесть, пять, четыре, три, два, один, запуск основного двигателя, ноль и взлет!

Ведущий: Ракета загорается и поднимается высоко в небо, а когда топливо израсходовано, ракета падает обратно в гравитационный колодец Земли. Тем временем капсула, которую она отправила в космос, продолжает двигаться от нашей планеты к Марсу, управляемая меньшими ракетами, называемыми двигателями.

[0:55] Космическая капсула чем-то напоминает устрицу, с задней оболочкой и тепловым экраном, образующими верх и низ, а марсоход спрятан внутри, как жемчужина. Когда она достигает атмосферы Марса, капсула поворачивается так, что тепловой экран полностью смотрит на пункт назначения.

Эл Чен — инженер Лаборатории реактивного движения, который оттачивал процедуру входа, спуска и посадки (или EDL) для марсоходов НАСА «Кьюриосити» и «Настойчивость».

Эл Чен: Если бы вы пытались свести все входы, спуски и приземления к одной идее, то это было бы: найти способ остановиться.

(звуковой эффект: свист космической капсулы)

Ведущий: Капсула марсохода набрала большую скорость после запуска с Земли и многомесячного путешествия по космическому пространству.

Эл Чен: Мы приближаемся очень быстро. Мы приближаемся со скоростью 12 000 или 13 000 миль в час. И нам нужно найти способ снизить скорость до 2 миль в час или около того к моменту приземления, пытаясь слить всю эту скорость, всю эту энергию.

(звуковой эффект: вход в атмосферу)

[1:58] Эл Чен: Когда мы проходим через верхние слои атмосферы, фрикционный нагрев атмосферы замедляет наше движение. Замедление этой капсулы нагревает переднюю часть автомобиля и, конечно же, нагревает атмосферу. И вот куда уходит большая часть этой скорости, 99% ее, мы отбрасываем в виде тепла в атмосферу или на сам тепловой экран.

И в этот период мы не только пытаемся выжить, но с помощью любопытства и настойчивости мы также пытаемся направить транспортное средство туда, куда мы хотим. А это означает запуск двигателей космического корабля, чтобы попытаться указать, куда он движется.

(звуковой эффект: выстрел двигателей капсулы)

Эл Чен: И «Любопытство», и «Настойчивость» немного улучшились. Вы можете думать об этом как о действительно плохом самолете. Мы тянем этот подъемник в разных направлениях, чтобы иметь возможность контролировать, как далеко транспортное средство будет лететь вниз. Это то, что мы называем руководством по входу.

Но это всего лишь гиперзвуковая часть полета, где мы нагреваемся и замедляемся со скорости 12, 13 000 миль в час до скорости около 1 000 миль в час. И в этот момент атмосфера почти сделала для нас все, что могла, и на самом деле, если вы больше ничего не будете делать, если просто позволите капсуле двигаться дальше, атмосфера не замедлит вас медленнее, чем примерно Маха. один с половиной. Поэтому мы разворачиваем этот парашют, чтобы еще больше замедлить нас, снизить скорость со скорости 1000 миль в час, чтобы в конечном итоге достичь дозвуковой скорости – ниже скорости звука – примерно до 150–160 миль в час.

[03:13] (звуковой эффект: раскрывается парашют)

Эл Чен: Итак, этот парашют дает нам большой толчок… ну, вы знаете, очень замедляет нас. (смеется) На самом деле, мы достигаем дозвуковой скорости в течение нескольких секунд. И в этот момент мы наконец избавимся от теплового экрана. Теперь мы движемся достаточно медленно, чтобы атмосфера больше не нагревалась, так что вы можете снять этот тепловой экран и, наконец, взглянуть на землю.

(звуковой эффект: снятие теплозащитного экрана)

Ведущий: Тепловой экран напоминал повязку на глазах, не позволяя марсоходу использовать радар для определения местоположения над Марсом.

Эл Чен: Итак, радар на самом деле просто говорит нам, как быстро мы движемся и насколько высоко мы находимся. В «Настойчивости» мы добавили возможность смотреть на землю с помощью камер и фотографировать землю, приближающуюся к нам. И таким образом мы можем внести коррективы в то, куда мы хотим идти.