Europa och Ryssland har fallskärmsproblem med ExoMars. Det kan hota Mars-lanseringen 2020


Det finns oro för att det europeisk-ryska ExoMars 2020-uppdraget kan bli ExoMars 2022.

Frågan innebär fallskärmtestning och en serie snags som stöter på när man försöker flyga-kvalificera härkomstsystemet. De ExoMars teamet fortsätter att felsöka fallskärmsdesignen efter ett misslyckat dropptest på hög höjd förra veckan.

Det kommande ExoMars-uppdraget innefattar en livjaktrover heter Rosalind Franklin och en ytvetenskaplig plattform som heter Kazachok, som planeras lanseras nästa sommar och röra ner på den röda planeten i mars 2021.

Relaterad: Hur de europeisk-ryska exoMars-uppdragen fungerar (Infographic)

Om uppdraget missar lanseringsfönstret 2020, måste det vänta till minst 2022 på nästa tillfälle att lyfta upp. (Starta fönster för Mars-uppdrag öppnar bara en gång var 26 månad.)

Åh, ränna!

Flera fallskärntester från ExoMars har genomförts på en svensk rymdbolag, Europeiska rymdorganisationens (ESA) tjänstemän skrev i ett uttalande igår (12 augusti).

Det första sådana testet ägde rum förra året. Den involverade den största huvudskärmskärmen, som är 115 fot (35 meter) bred – större än någon ränta som någonsin har flög på ett Mars-uppdrag. En helikopter tappade rännan från en höjd av 1,2 mil (1,2 kilometer), och fallskärmen utplacerade och blåste framgångsrikt, sa ESA-tjänstemän.

Men två efterföljande test gick inte så bra.

"Den 28 maj i år testades utplaceringssekvensen för alla fyra fallskärmarna för första gången från en höjd av 29 km [18 miles] – släppt från en stratosfärisk heliumballong, "skrev ESA-tjänstemän i uttalandet." Medan distributionsmekanismerna aktiverades korrekt, och den totala sekvensen var klar, båda huvudskärmskärmarna led skada."

ExoMars-teamet gjorde några förändringar i fallskärmsystemets design före nästa högtestprovning den 5 augusti, som fokuserade precis på den 115 fot breda rännan. Resultaten liknade den tidigare försöket: de inledande stegen fullbordades korrekt, men rännan drabbades av takskada före inflationen. Testmodulen hamnade bara under en liten pilotchute, sa ESA-tjänstemän.

"Det är en besvikelse att de försiktighetsmässiga designanpassningarna som infördes efter avvikelserna från det senaste testet inte har hjälpt oss att klara det andra testet framgångsrikt, men som alltid förblir vi fokuserade och arbetar för att förstå och korrigera bristen för att lansera nästa år, "ESA ExoMars lagledare Francois Spoto sa i uttalandet.

Teamet planerar att genomföra ytterligare ett höjdprov av den stora huvudskärmskärmen före slutet av 2019. Nästa nästa kvalificeringsförsök av den andra huvudskärmskärmen förväntas sedan i början av 2020.

Relaterad: Occupy Mars: History of Robotic Red Planet Missions (Infographic)

Storlekar på viktiga komponenter i ExoMars 2020-uppdraget.

Storlekar på viktiga komponenter i ExoMars 2020-uppdraget.

(Bildkredit: ESA)

Försöker förstå problemet

Det finns inte många möjligheter att utföra ytterligare fullskalatest på hög höjd. Så ExoMars-team överväger också att bygga fler fallskärmtestmodeller och utföra markbaserade simuleringar för att bättre förstå den komplicerade, dynamiska processen med fallskärmsutvinning, sa ESA-tjänstemän.

ESA- och NASA-experter sammankallas regelbundet för att utbyta idéer om rymdvetenskap och teknik. Förutom dessa forum kommer Mars-fallskärmsspecialister att samlas på en workshop nästa månad i ett försök att lösa problemen.

Tiden går kort

Det kommande ExoMars-uppdraget har ett mycket mer komplicerat fallskärmsceleratorsystem än de som används för NASA: s Mars-uppdrag.

Huruvida ExoMars upplever ett fallskärmsproblem eller andra saker som är associerade med fallskärmsystemet är inte klart.

Och med tiden som går kan ESA / NASA-diskussioner blandas på grund av tekniska hjälpavtal (TAA) och internationella trafikregler (ITAR) regler och förordningar.

NASA spikbitar

På NASA-sidan gick Mars Exploration Rover (MER) -projektet – Spirit and Opportunity – genom liknande nagelbitar som fallskärmningstester vid Kaliforniens China Lake stötte på problem. En renovering av rännan behövdes tillsammans med användning av National Full-Scale Aerodynamics Complex (NFAC) vid NASA: s Ames Research Center i Silicon Valley.

NASAs mega fallskärm för Curiosity Mars rover mission genomgick totalt sex olika test mellan oktober 2007 och april 2009 inom NFAC. Denna fallskärm hade 80 upphängningslinjer, mätt mer än 165 fot (50 m) lång och öppnade till en diameter på nästan 51 fot (16 meter).

And, möjlighet och nyfikenhet landade alla säkert på Mars. Nyfikenheten drogs ner i augusti 2012 och Spirit and Opportunity landade några veckors mellanrum i januari 2004.

Det europeiskt-ryska ExoMars-programmet består av två faser. Den första fasen lanserade Trace Gas Orbiter (TGO) och en landningsdemonstrator som heter Schiaparelli i mars 2016. TGO nådde Mars omloppsbana säkert, men Schiaparelli kraschade under landningsförsöket i oktober 2016 på grund av en datafel.

Rosalind Franklin och Kazachok representerar den andra fasen av ExoMars. Europa byggde rover, medan Ryssland levererar Kazachok lander.

NASA planerar också att lansera en livjaktrover till Red Planet nästa sommar. Mars 2020-rover är starkt baserad på nyfikenhet och kommer att utnyttja det sistnämnda härkomstsystemet, som var beroende av fallskärmar och en raketdrivna himmelkran.

Leonard David är författare till den nyligen släppta boken "Moon Rush: The New Space Race"publicerad av National Geographic i maj 2019. En långvarig författare för Space.com, David har rapporterat om rymdbranschen i mer än fem decennier. Följ oss på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.