Mars 2020 Rover Perseverance - Mission Log

Intanto Perseverance è prossima ql giro di boa del suo viaggio verso Marte, a cui si sta avvicinando a quasi 28 km/s (velocità relativa rispetto al Sole).

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Non ancora.

Sto aspettando domani per postare sui social.

https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/where-is-the-rover/#:~:text=Where%20is%20the%20Perseverance%20Rover,18%2C%202021.

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Però clicca su km prima di postare sui social :slight_smile:

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:grinning_face_with_smiling_eyes: Giusto. Mi limitavo alla percentuale.

Ecco. :blush:

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Mancano 100 giorni all’arrivo di Perseverance e tutti i test sono stati completati. L’atterragio, come oramai sappiamo, è previsto per 2021-02-18T20:43:00Z e il segnale di conferma circa 11.5 minuti dopo.

La fase di crociera, tuttavia, non è una una vacanza: si effettuano dei test riguardo la sonda, si simulano e pianificano le operazioni di atterraggio e sulla superficie. Il 2020-11-08T23:00:00Z è stato confermato il corretto funzionamento del sottosistema di propulsione dello stadio di discesa, 2020-11-09T23:00:00Z è stato il turno di PIXL e SHERLOC, mentre il Lander Vision System verrà esaminato il 2020-11-10T23:00:00Z. Il 2020-12-17T23:00:00Z ci sarà una TCM

La missione ha già tenuto diversi scenari di test per aiutare a valutare le procedure e addestrare i controllori di missione. Durante alcuni di questi test, il team ha affrontato sfide inaspettate lanciate da colleghi che interpretano il ruolo di “gremlins”. Anche con le sfide introdotte durante le prove di atterraggio il 2020-11-28T23:00:00Z, il team è riuscito a far atterrare con successo un rover Perseverance simulato su Marte.

Un’altra importante milestone avverrà il 2020-11-15T23:00:00Z, quando inizierà una cinque giorni di simulazioni delle operazioni da condurre in superficie, inclusa la guida di Perseverance e la raccolta di campioni. A dicembre, ci sarà un altro paio simulazioni che includono una transizione dalle fasi di atterraggio a quelle di superficie

In questo video si possono vedere altri test eseguiti su alcune parti di Perseverance, in particolare:

  • Giugno 2017, Moffet Field, California: apertura dei paracadute nella galleria del vento;
  • Maggio 2019, Lago Moses, Washington: espulsione dei paracadaute;
  • Maggio 2019, Death Valley: Lander Vision System;
  • Giugno 2019, Santa Fe, California: test centrifugo;
  • Agosto 2019, California del Sud: drop test delle ruote.

Fonte: NASA - Status of Perseverance’s test.

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Lo abbiamo sempre detto che Perseverance sarà il rover più avanzato e un tuttofare: oggi lo presentiamo in versione metereologo.


Perseverance avrà due sensori a bordo, situati sotto alla testa Fanno parte di MESA, un pacchetto di strumenti che forniranno dati sulla superficie marzianaa e sulla sua atmosfera.

Ma Pereverance non sarà la prima sonda con apparati meterologici: attualmente anche Curiosity e InSight forniscono dati sul meteo marziano, visibili rispettivamente qui e qui. I modelli delle temperature al cratere Jezero indicano una media di -88°C di notte fino a -23°C nel pomeriggio.

Come dicevamo, MEDA, acronimo di Mars Environmental Dynamics Analyzer, avrà lo scopo di raccogliere dati su temperatura, velocità e direzione del vento, pressione e umidità relativa. Le differenze però saranno importanti: verranno misurati la quantità, la forma e la dimensione delle particelle di polvere nell’atmosfera del Pianeta Rosso, in movimento anche nelle giornate più tranquille. Le informazioni attuali mostrano che si ha un particolare sollevamento particolare di polvere a mezzogiorno, mentre con l’arrivo della notte e il calare delle temperature, molta di essa si posa. La polvere contribuisce anche alla quantità di radiazione solare che arriva sulla superficie, per cui si potranno avere informazioni utili anche al design delle tute.
MEDA fotograferà anche il cielo a varie lunghezze d’onda, per studiare il cambiamento della polvere nel corso delle ore e quindi la radiazione incidente, che potrebbe aver alterato le tracce organiche di vita passata, l’obiettivo principale di Perseverance.
I dati raccolti infine saranno cruciali per la pianificazione delle operazioni di Ingenuity, oltre che nelle future missioni umane su Marte.

MEDA aiuterà anche MOXIE, il dimostratore di produzione di ossigeno da usare come propellente o come componente dell’aria nelle basi. La quantità di polvere misurata da MEDA servirà infatti come quadro di riferimento per tarare eventuali fltri da portare.

Le misurazioni di MEDA saranno ogni ora, indipendentemente dall’ora e dal movimento di Perseverance.


Sensori del vento visti da vicino.


Uno dei due sensori fuori esce dalla struttura di Perseverance.


Fonte: NASA - Perseverance as a meteorologist.

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Come previsto dal programma di volo, a 62 giorni dal suo arrivo su Marte, Perseverance ha modificato ancora una volta la sua traiettoria (TCM-3) verso il pianeta rosso Adesso la sua destinazione dista appena 120 milioni di chilometri (circa ¾ di viaggio sono andati) alla quale si sta avvicinando alla corretta velocità al fine di intercettare nel punto giusto l’atmosfera marziana.


Credit:NASA/JPL-Caltech

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Ho messo insieme le timeline di questi due documenti (1 e 2), ma, nota bene, di MSL, per avere un’idea di come dovrebbe avvenire più o meno l’atterraggio di Perseverance.

Non sono però riuscito a capire/tradurre tre eventi:

  • Earliest GNC “done”, DMCA X-fer cmd
  • DMCA X-fer complete
  • Earliest flame out

Il DMCA dovrebbe essere la skycrane (Descent Motor Controller Assembly), ma quindi?..
L’ultimo proprio non l’ho capito.

Di seguito la tabella degli eventi, sperabilmente copiabile direttamente in Excel.

Vediamo se anche quest’anno che la procedura di atterraggio dovrebbe essere più nota, ci sarà comunque l’equivoco del touchdown sì/no che ci fu con MSL: quando annunceranno il “TD” invece del “touchdown” vorrà solo dire che le ruote hanno toccato terra… non che la skycrane è riuscita con successo a tagliare cavi e cavetti e volare via senza distruggere il rover! Quello lo annunceranno solo qualche secondo dopo.

A proposito, per MSL trovai un video che mostrava le varie eventualità di disastro: rover che si cappotta, skycrane che si porta via il rover per sbaglio… ma ho perso il link, qualcuno ce l’ha ancora?

Skycrane alt m DS m/s rover alt m rover/DS speed
0,000 00:00,000 Entry Entrata in atmosfera
3522000 86,000 01:26,000 Peak heating Massimo surriscaldamento
99,000 01:39,000 Peak deceleration Massima accelerazione
170,000 02:50,000 Heading alignment Allineamento
225,000 03:45,000 Deploying supersonic parachute Apertura paracadure supersonico
10000 247,000 04:07,000 Heatshield separation Separazione scudo termico
252,000 04:12,000 Radar Accensione radar
307,000 05:07,000 Mars Lander Engines (MLE) warm up Accensione motori all’1%
2000 120 0 0 0 309,000 05:09,000 Backshell Sgancio paracadute
1850 122 0 0 0 310,000 05:10,000 MLE 20% Motori al 20%
1780 123 0 0 0 310,200 05:10,200 Rate dump, setup turn:start Stabilizzazione
1620 125 1618 0 0 312,400 05:12,400 Powered descent: start Inizio discesa motorizzata
105 20 103 0 0 344,000 05:44,000 Constant velocity (20 m/s) Velocità costante (20m/s - 72km/h)
55 20 53 0 0 346,500 05:46,500 Constant decel, (20 m/s → 0,75 m/s) Decelerazione costante da 72 a 2.7 km/h
21 0,75 19 0 0 349,000 05:49,000 One body phase: start Inizio fase “corpo singolo” (skycrane+rover)
18,6 0,75 16,6 1,07 0 351,500 05:51,500 One body phase: end/Deployment: start (rover separation) Fine fase “corpo singolo”, inizio abbassamento rover
13,35 0,75 3,85 0 7,5 358,500 05:58,500 Deployment: end, bridle snatch, post deploy settling: start Termine abbassamento rover, contraccolpo dei cavi, inizio assestamento
11,85 0,75 2,35 0 7,5 360,500 06:00,500 Post deploy settling: end / Ready for TD: start Termine assestamento, inizio fase del touchdown
9,5 0,75 0 0 7,5 363,633 06:00,633 First contact Primo contatto delle ruote col suolo
8,225 0,75 0 0 6,225 366,767 06:00,767 All Wheels Down, Bridle offload Ruote a terra, inizio alleggerimento peso sui cavi
7,475 0,75 0 0 5,475 369,900 06:09,900 TD declared, begin DS decel Touchdown confermato, inizio rallentamento DS
7,2755 0 0 0 5,2755 373,033 06:13,033 Bridle cut Taglio cavi di sostegno (“bridles”), resta il cavo elettrico (“umbilical”)
7,2755 0 0 0 5,2755 376,167 06:16,167 Earliest GNC “done”, DMCA X-fer cmd ???
7,2755 0 0 0 5,2755 379,300 06:19,300 DMCA X-fer complete ???
7,2755 0 0 0 5,2755 382,433 06:22,433 Umbilical cut cmd Comando di taglio del cavo elettrico (“umbilical”)
7,2755 0 0 0 5,2755 385,567 06:25,567 Umbilical cut, Flyaway throttle up Cavo elettrico tagliato, accensione motori e “fuga” del DS
388,700 06:28,700 Earliest flame-out ???
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TCM Time Date OD Data Cutoff Status
TCM-1 L + 15d Varies L + 10d OK
TCM-2 L + 60d Varies L + 55d OK
TCM-3 E - 60d Dec 20, 2020 E - 65d OK
TCM-4 E – 8.6d Feb 10, 2021 E – 9.15d .
TCM-5 E – 2.6d Feb 16, 2021 E – 3.15d .
TCM-5X E – 1.6d Feb 17, 2021 E – 2.15d .
TCM-6 E - 9h Feb 18. 2021 E - 15h .
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Forse mi è sfuggito, ma DS che cos’è?

È in metri al secondo potrebbe essere la velocità di discesa, descent speed.

dovrebbe voler dire transfer

DS è il descent stage, l’insieme skycrane+rover.
Rover/DS speed è la velocità di allontanamento del rover dalla skycrane.

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mi sa che “GNC done - transfer DMCA” significa "cambio di logica di volo da ‘veicolo’ (DS+rover) a ‘skycrane da rottamare’ ":

Trovato:

For the entirety of flight from launch pad at Kennedy Space Center until this point, control of
the entire spacecraft including execution of the EDL sequence has resided in the computer located within the rover chassis. Once touchdown is declared, the DS halts vertical motion, control of
the engines and IMU is transferred to the Flyaway Controller on the DS, and the bridles are cut
by the rover
https://trs.jpl.nasa.gov/bitstream/handle/2014/44276/13-0553_A1b.pdf?sequence=1&isAllowed=y

In pratica, dal lancio fino all’atterraggio è il computer di bordo del rover a “comandare”: comanda anche durante l’EDL, decidendo come e quando accendere i motori di discesa.
Una volta atterrato, il rover:

  • passa il controllo dei motori della skycrane al computer della skycrane stessa
  • taglia i cavi che lo legano alla skycrane

A quel punto la skycrane, preso il controllo dei propri motori, attende per mezzo secondo circa per assicurarsi che si sia tagliato anche l’umbilical, e vola via per i fatti suoi, strappando l’ultimo pezzetto di umbillical (https://trs.jpl.nasa.gov/bitstream/handle/2014/45328/09-0232_A1b.pdf?sequence=1&isAllowed=y , pagina 2, “break-tie”).

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4 messaggi sono stati spostati in un nuovo Argomento: Siluppo di un simulatore di atterraggio per Perseverance

bella questa simulazione, con tanto di rumori… viene già l’ansia, a guardarla!! :grimacing: :laughing:

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Ma davvero i cavi sono di Nylon? Forse hanno usato impropriamente la parola Nylon per indicare un’altra poliamminide come il Kevlar? In mezzo a tutti quei motori ci vedo meglio il Kevlar per la sua resistenza alla temperatura oltre che per la sua straordinaria resistenza alla trazione

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E’ nylon
In the depicted scene, the spacecraft’s descent stage, while controlling its own rate of descent with four of its eight throttle-controllable rocket engines, has begun lowering Curiosity on a bridle. The rover is connected to the descent stage by three nylon tethers and by an umbilical providing a power and communication connection.