Les ingénieurs de la NASA et de Lockheed Martin Space ont entrepris la tâche difficile de mesurer l’approvisionnement en carburant du plus ancien vaisseau spatial en orbite autour de Mars sans utiliser de jauge de carburant, après que des calculs aient indiqué que l’atterrisseur pourrait être sur le point de fonctionner à vide.
Les estimations sont de 2021 et 2022 Orbiteur Mars Odyssey Son propulseur s’est épuisé beaucoup plus rapidement que prévu, ce qui a incité une enquête sur le « carburant manquant » de l’engin. Au final, les scientifiques ont conclu que le carburant manquant ne manquait pas du tout ! Cela signifie qu’Odyssey devrait avoir suffisamment de propulseur pour durer jusqu’à la fin de 2025.
L’orbiteur Mars Odyssey est dans l’espace depuis 22 ans. Pendant ce temps, la mission a effectué plus de 94 000 orbites Mars Et il a fait une multitude de découvertes impressionnantes telles que la découverte de glace d’eau souterraine qui pourrait être utilisée par les futurs astronautes.
à propos de: La grande révélation : qu’est-ce qui nous attend dans le retour des échantillons de Mars ?
Au cours de sa mission, Odyssey a parcouru l’équivalent de 1,37 milliard de miles (2,21 milliards de kilomètres) autour de Mars, ce qui a nécessité une gestion minutieuse du carburant. Le problème est que le vaisseau spatial, qui a été lancé en 2001, n’est pas équipé d’une jauge de carburant.
Cela signifie que les opérateurs de la NASA doivent s’appuyer sur des calculs et des tests ingénieux pour calculer la quantité des 500 livres (225,3 kilogrammes) restantes de propulseur d’hydrazine que le rover a laissé de la Terre.
L’approvisionnement en carburant restant est mesuré en appliquant de la chaleur aux deux réservoirs de carburant de l’Odyssey pour voir à quelle vitesse ils atteignent la température de consigne, ce qui indique à quel point ils sont pleins. Tout comme une théière vide chauffe plus vite qu’un réservoir plein, un réservoir vide doit atteindre sa température cible plus rapidement qu’un réservoir plein, La NASA a déclaré dans un communiqué (Ouvre dans un nouvel onglet).
En 2021, les tests ont indiqué qu’Odyssey n’avait plus que 11 lb (5 kg) de propulseur, ce qui est inférieur à la modélisation mathématique de la consommation de carburant projetée de la sonde. En janvier 2022, l’équipe de la NASA a de nouveau utilisé cette méthode et a de nouveau trouvé une quantité de carburant inférieure aux prévisions : seulement 6 livres (2,8 kg) d’hydrazine. Si les résultats sont corrects, Odyssey sera vide dans moins d’un an.
Ne sachant pas comment expliquer l’écart entre les résultats des tests et les attentes, les ingénieurs se sont lancés dans une enquête plus approfondie, qui a révélé des détails jusqu’alors inconnus sur la façon dont le système de carburant complexe du véhicule progressait en vol.
Alors, où est passé le « carburant manquant » d’Odyssey ?
Après des calculs indiquant que l’Odyssey orbitale de Mars pourrait manquer de carburant, des scientifiques du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA ont recruté les ingénieurs aérospatiaux de Lockheed Martin, qui ont non seulement construit Odyssey, mais ont également maintenu ses opérations de mission et fourni un soutien technique au rover.
« Nous avons d’abord dû vérifier que le vaisseau spatial était en bon état », a déclaré Joseph Hunt, responsable du projet Odyssey du JPL, dans le communiqué. « Après avoir exclu la possibilité d’une fuite ou que nous brûlions plus de carburant que prévu, nous avons commencé à examiner notre processus de mesure. »
L’équipe spatiale conjointe JPL/Lockheed Martin a décidé qu’elle avait besoin d’un « regard neuf » pour évaluer l’affaire Odyssey. Ces nouveaux yeux sont venus sous la forme du consultant en estimation du propulseur du vaisseau spatial, Boris Endler.
Yendler a lié la perte de carburant au fait que, comme tous les engins spatiaux, Odyssey utilise du carburant pour maintenir ses systèmes à des températures de fonctionnement optimales et les protéger du froid de l’espace. Le consultant s’est demandé si une source dans l’Odyssey ajoutait de la chaleur à son carburant. Cela peut avoir pour effet de provoquer une augmentation plus rapide des températures pendant le test de chauffage du réservoir de carburant, donnant ainsi des mesures de carburant inexactes.
Une enquête minutieuse a conduit à la découverte que les radiateurs le long de la conduite de carburant de l’Odyssey chauffaient les réservoirs de carburant connectés, les faisant apparaître plus vides qu’ils ne le sont en réalité. En tenant compte de cela dans la méthode de mesure et en tenant compte de la dynamique des fluides plus complexe, l’équipe a pu déterminer qu’Odyssey avait environ 9 livres (4 kg) d’hydrazine restante.
Mars Odyssey ne brûle pas beaucoup de carburant chaque jour, car les panneaux solaires du rover fournissent l’énergie nécessaire pour alimenter ses systèmes. De plus, la sonde utilise des roues de réaction pour rester pointée vers Mars pendant les enquêtes scientifiques. Ces roues tournent à l’intérieur du corps du vaisseau spatial, générant un couple qui permet à l’Odyssey de maintenir sa position sans être poussée.
Là où l’hydrazine entre vraiment en jeu, c’est quand Odyssey termine une orbite complète et doit déverser l’élan accru dans ses roues de réaction. Pour ce faire, le vaisseau spatial tire de petites rafales calculées avec précision à travers ses propulseurs.
Avec cette utilisation limitée, l’Odyssey a suffisamment de carburant pour durer au moins quelques années de plus. Cependant, l’équipe reconnaît que la quantité de carburant restante qu’elle a calculée peut changer à mesure qu’elle affine ses calculs et améliore la précision des mesures. Cependant, l’équipe est sûre qu’elle comprend maintenant mieux le métier qu’elle ne le faisait auparavant.
« C’est un peu comme notre processus de découverte scientifique », a déclaré Jared Cole, responsable de la mission Odyssey de la NASA JPL, dans le communiqué. « Vous explorez un système d’ingénierie dont vous ne savez pas ce que vous trouverez. Plus vous regardez longtemps, plus vous trouvez ce à quoi vous ne vous attendiez pas. »
Suivez-nous sur Twitter @tweet (Ouvre dans un nouvel onglet) ou sur Facebook (Ouvre dans un nouvel onglet).
« Wannabe passionné de télévision. Passionné de culture pop certifié. Chercheur de Twitter. Étudiant amateur. »
More Stories
Parlons-en : les discussions en ligne stimulent les fonctions cérébrales des personnes âgées
Une découverte de météorite sans précédent remet en question les modèles astrophysiques
SpaceX a lancé une fusée Falcon 9 pour sa 20e mission record