L’équipe de test prépare un dispositif d’essai avec un échantillon de tissu en nylon au Centre de recherche Armstrong Flight Research de la NASA à Edwards, en Californie. Le tissu du dispositif d’essai forme une bulle lorsqu’une pression est appliquée sur la vessie en silicone située en dessous. Un test similaire peut être effectué avec un capteur sur le tissu pour vérifier que le capteur fonctionnera lorsqu’il sera étiré en trois dimensions. Crédit : NASA/Genaro Vavuris
L’atterrissage de rovers et d’hélicoptères sur Mars est un défi. C’est encore plus difficile lorsque l’on ne dispose pas de suffisamment d’informations sur la manière dont les parachutes subissent les contraintes pendant la descente vers la surface. Des chercheurs du Centre de recherche en vol Armstrong de la NASA à Edwards, en Californie, expérimentent des capteurs très élastiques facilement disponibles qui peuvent être fixés à un parachute pendant les tests pour fournir les données manquantes.
Connaître la manière dont le matériau de la voilure s’étire pendant le déploiement peut améliorer la sécurité et les performances en quantifiant les limites du tissu et en améliorant les modèles informatiques existants pour des parachutes plus fiables pour des tâches telles que l’atterrissage d’astronautes sur Terre ou le transport d’instruments scientifiques et de charges utiles vers Mars. C’est le travail d’Enhancing Parachutes by Instrumenting the Canopy, ou EPIC, qui vise à améliorer la capacité à mesurer la tension exercée sur un parachute.
“Notre objectif est de prouver quels capteurs fonctionneront pour déterminer la contrainte exercée sur le matériau de la voilure du parachute sans le compromettre”, a déclaré LJ Hantsche, chef de projet. La Direction des missions de technologie spatiale de la NASA finance le travail de l’équipe dans le cadre du projet Early Career Initiative.
En commençant par 50 capteurs potentiels, l’équipe a sélectionné et testé 10 types de capteurs différents, y compris des capteurs disponibles dans le commerce et en développement. L’équipe a sélectionné les trois capteurs les plus prometteurs pour poursuivre les tests.
Ceux-ci incluent un capteur à base de silicone qui fonctionne en mesurant un changement dans le stockage de la charge électrique lorsque le capteur est étiré. Il est également facile de le connecter aux systèmes d’enregistrement de données, a expliqué Hantsche. Le deuxième capteur est un petit capteur tressé extensible qui mesure la variation du stockage électrique. Le troisième capteur est réalisé par impression avec une encre métallique sur un plastique fin et souple.
Il a été difficile de déterminer les méthodes permettant de lier chacun des capteurs à un matériau de canopée ultra fin et glissant, a déclaré Hantsche. Une fois que l’équipe a compris comment fixer les capteurs au tissu, elle était prête à commencer les tests.
Au Centre de recherche Armstrong Flight Research de la NASA à Edwards, en Californie, une pression est appliquée sur un dispositif de test avec un échantillon de tissu en nylon jusqu’à ce qu’il se rompe. Le tissu du dispositif de test forme une bulle lorsqu’une pression est appliquée sur la vessie en silicone située en dessous. Dans cette image, la vessie en silicone est visible sous le tissu déchiré après avoir été gonflée jusqu’à la rupture. Un test similaire peut être effectué avec un capteur sur le tissu pour vérifier que le capteur fonctionnera lorsqu’il sera étiré en trois dimensions. Crédit : NASA/Genaro Vavuris
« Nous avons commencé par des tests uniaxiaux, où chaque extrémité du matériau du parachute est fixée puis tirée jusqu’à la rupture », a-t-elle déclaré. « Ce test est important car l’étirement du capteur provoque sa réponse électrique. Déterminer la corrélation entre la contrainte et la réponse du capteur lorsqu’il est sur le tissu est l’un de nos principaux objectifs de mesure. »
Cette étape de tests a été réalisée en partenariat avec le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie. Une version à grande vitesse de ce test, qui simule la vitesse de déploiement du parachute, a été réalisée au Glenn Research Center de la NASA à Cleveland.
L’équipe a utilisé un test de bulles pour les capteurs, qui simule le test d’un parachute 3D. Il se compose d’un échantillon de tissu et d’une membrane en silicone coincée entre un anneau de quatre pouces de diamètre et la structure de test. Lorsqu’elle est pressurisée de l’intérieur, la membrane en silicone dilate le tissu et le capteur en forme de bulle. Le test est utilisé pour valider les performances du capteur lorsqu’il se plie et est comparé aux autres résultats du test.
Le projet EPIC étant presque terminé, les travaux ultérieurs pourraient inclure des tests de température, le développement du système d’acquisition de données pour le vol, la détermination de la possibilité d’emballer le capteur avec un parachute sans effets indésirables et l’exploitation du système en vol. L’équipe EPIC travaille également avec des chercheurs du centre de recherche Langley de la NASA à Hampton, en Virginie, pour tester en vol leurs capteurs plus tard cette année en utilisant le test de drone du centre, qui permet de larguer une capsule avec un parachute.
En outre, l’équipe EPIC s’associe au groupe de modélisation des systèmes d’entrée du centre de recherche Ames de la NASA, dans la Silicon Valley en Californie, pour proposer un projet de parachute global visant à mieux comprendre les parachutes grâce à la modélisation et aux vols d’essai. Le projet collaboratif de la NASA pourrait aboutir à de meilleurs parachutes, plus sûrs et plus fiables pour l’ère de l’exploration qui approche.
Citation: Les tests du capteur de parachute de la NASA pourraient rendre les atterrissages sur Mars épiques (2024, 28 juin) récupéré le 28 juin 2024 à partir de
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2024-06-28 14:48:38
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