Medli2，传感器监控了恒定流动站的火星着陆

上个星期，美国国家航空航天局成功降落了坚持不懈流浪者在在火星上的Jezero火山口。

关于进入，下降和着陆（EDL）系统如何安全地将流浪者放在火星表面上的高级别描绘。使用的图像礼貌NASA / JPL-CALTECH

因为美国国家航空航天局的关键目标是获得关于火星大气条件，景观和微生物生活未知数的数据，例如 - 美国国家航空航天局用一系列传感器装备了流动站，其中许多是商业现货组件。

一个在坚持不懈的热屏幕上的传感器套件，被称为Medli2，是旨在测量流动站的入境，下降和降落（EDL）以更好地援助未来的任务。

设计空间的挑战

我们最近讨论过从远处推动毅力流动站的设计挑战。但是飞行传感器在太空旅行和着陆期间体验自己的挑战。

在太空中，传感器需要生存波动的极端温度，随机振动，冲击，真空和电离辐射。由于这些原因，必须通过执行适用的环境测试来测试和合格地测试用于航天器的组件。

惯性测量单元（IMU），陀螺仪，磁力计，热电偶和压力传感器是深度空间探针中的常用传感器。美国宇航局工程师必须进行广泛的环境和生命周期测试，以验证空间环境的可靠性和坚固性。通常，该系统也可以保守地设计安全边距和备用/冗余单元，以提高可靠性并最大限度地减少风险。

设计和制造空间级航空电子可以与商业产品有关。例如，印刷电路板不能在空间真空中使用纯锡焊料，这可能会引起灾难性的机械应力。此外，基于锡的焊料可以产生“TIN晶须”，其是导电的并且可以引起电弧。锡须在航天器中尤其危险，没有能够在有效载荷发布后更换PCB。

金属或锡须不同形状和特征的图像。使用的图像礼貌美国宇航局

尽管如此，美国宇航局仍然能够在Medli2中使用一些商业组件而无需后果。

Medli2的细节

Medli2.是美国宇航局入境，下降和着陆仪器的第二版本。该仪表包装包括位于后壳和恒定的热屏蔽的三种传感器，包括17个压力传感器，17个热插头和3个热通量传感器。其目的是在EDL期间获得关键空气动力学，空气动力学和热保护系统（TPS）性能参数的数据。

收集飞行数据

以前在MSL任务期间，原来的Medli在后壳中没有测量热量通量，因此这一阶段的航班数据是这一新任务的许多第一阶段。新Medli可以收集数据：

• 重建空气动力学阻力
• 车辆态度
• 原位大气密度
• 空气热敷
• 过渡到湍流
• 深入的TPS性能/ TPS消融

Medli2包括安装在MARS 2020热屏幕上的传感器，电子产品和利用。使用的图像礼貌NASA / JPL-CALTECH

此数据将允许研究人员与预测数据和更新分析模型进行比较飞行数据。

加速热通量

热量传感器容易受到高机械和热应力的影响，这可能会严重影响其功能。Medli2测试的商业上可用的热通量计为了准确性和生存性。传感器套件的候选人包括Gardon Gauges，Thermopile和Schmidt-Boelly仪表。

Medli2热屏蔽和后壳上的各种传感器的位置。使用的图像礼貌美国宇航局

NASA对这些仪表中的每一个的功能和生态冲击进行了基准测试（具有空气载荷的环境测试）。由于在测试期间的性能，工程师最终选择了Schmidt-Boelly仪表。

针对高超声压传感器的准确性

使用压力传感器测量超声波停滞压力，用于跨越整个测试时段的0-35,000 PA范围，包括峰值动态压力环境。

来自Medli的主要发现之一是超声波压力传感器在超音速飞行期间在较低压力下不提供足够的准确性。因此，在Medli2中，有必要包括一组单独的超音速换能器，该组精确在0-7000 PA范围内。另一个压力传感器位于车辆的后壳上，以测量0-700Pa的低压力。

从Medli2学习未来火星任务

上周仍然在坚持不懈的入境期间究竟如何究竟是多么的？NASA报告称传感器成功地指出了加热和压力动力学，因为进入车辆通过火星氛围。Medli2在航天器达到峰值加热（高达1300°C）和峰值压力后继续收集数据。在进入的最终100秒钟期间，车辆仍然存在于超音速飞行阶段。

Medli和Medli2中使用的仪器传感器的比较。使用的图像礼貌美国宇航局

从风速，Medli2压力传感器然后收集数据方向和车辆性能。Medli2使用许多其他传感器根据过去任务的缺失细节来获得更多相关数据。美国宇航局希望从这个任务获得的洞察力最终将使船员特派团设计到火星。

JPL.（喷气推进实验室）最近表示一些高清摄像机在该任务中使用的是商业现货（婴儿床）零件，打开了在未来任务中使用的商业传感器的可能性。美国宇航局也可能在其他未来项目中平衡辐射硬化和尖端组件。