Sky crane действительно использовали впервые. Тестировать его в полной мере на Земле невозможно, т.к. на гравитация Марса намного слабее (ускорение свободного падения - 3.7 м/c2) - соответственно и двигатели должны быть слабее. Потому они просто подвесили sky crane к потолку и тестировали хотя бы сброс ровера и общую электронику.
Капсула (interplanetary payload) была разогнана до 13 000 миль в час (почти 21 000 км в час) и летела до Марса примерно 8.5 месяцев.
Что характерно, никаких средств торможения на капсуле не было, просто несколько маневровых двигателей - и в атмосферу она вошла именно на скорости в 13 000 миль в час. Собственно, с этого момента и начинаются "7 минут ужаса" (7 minutes of terror) потому что это полное время посадки (тут неправильно переводили где-то - sky crane не имеет столько топлива, чтобы висеть в течении 7 минут).
По мере вхождения в верхние слои атмосферы heat shield (тепловой щит) капсулы нагревается до 1600 градусов Цельсия, при этом скорость падения падает до 1000 миль в час.
Плотность атмосферы Марса у самой поверхности примерно идентична плотности Земной атмосферы на высоте 35 км. И ее недостаточно, чтобы сбросить скорость в достаточной мере.
Посему используют парашут - самый навороченный "ультразвуковой" парашут ever, весом в 1000 фунтов и способный выдерживать 65 000 фунтов приложенной силы. Парашут в состоянии сбросить скорость примерно до 187 миль в час.
Вот тут-то и начинается третья стадия - "power descent". Отстреливается heat shield и парашут. Радар начинает анализировать высоту, а камеры - положение и горизональную скорость. На высоте чуть больше половины мили включаются ракетные двигатели. Когда высота падает до 115 футов, включается sky crane и опускает марсоход на троссах длинной 65 метров. В этот момент скорость падения должна быть уже меньше одной мили в час. Как только колеса марсохода касаются грунта, пиропатроны освобождают троссы и sky crane улетает с определенным горизонтальным смещением, чтобы разбится подальше.
По поводу сложности реализации - это сложно, но не сверхестественно сложно - по поводу электроники (за исключением радиоционной защиты) - все не намного сложнее чем у моего квадракоптера за 200$. Гироскопы, акселерометры и альтиметр. Плюс камера для "выбора места посадки" с тоже не очень сложним алгоритмом.
P.S. Sky Crane - это безусловно большой шаг вперед. Но в целом - это эволюция идеи, которая использвалась при посадке Spirit и Opportunity - тот же парашут, те же ретроракеты для замедления на предпоследней стадии.
Но на последней стадии при посадке Spirit и Opportunity использовали "подушки безопасности". Но Curiosity слишком велик для такой схемы.
Вот EDL Spirit и Opportunity:
А вот и подушки напоследок
Это сообщение отредактировал whitedragon - 7.08.2012 - 05:12
yaplakal.com