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    Peindre des voitures pour Mars

    Le technicien en mécanique du JPL Eduardo (Eddie) Castro utilise un compteur de peinture pour mesurer l'épaisseur de la peinture sur le châssis du rover Mars 2020. La lecture sur le compteur indique une épaisseur de 5,4 millièmes de pouce. L'équipe de peinture voulait obtenir entre quatre et six millièmes de pouce de peinture après l'application de trois couches. Crédit :NASA/JPL-Caltech

    Quand l'ami de John Campanella a voulu peindre sa Ferrari bien-aimée, il savait exactement qui appeler. Après tout, Campanella avait peint, rayures et même aérographe des flammes sur les voitures, motocyclettes, avions, Des 18 roues et des guitares à ses heures perdues depuis des décennies.

    Mais ce n'est pas pour cela que le pilote Ferrari est venu à Campanella. Il s'est tourné vers lui parce que John Campanella a peint des vaisseaux spatiaux pour le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, depuis plus de deux décennies. Et si le travail de Campanella est assez bon pour la dernière frontière, pensa son ami, ce serait assez bien pour son étalon cabré noir.

    "Nous réalisons un millier de travaux de peinture différents par an au JPL, des composants aussi petits qu'une pilule aux fuselages entiers d'engins spatiaux, " a déclaré Campanella. " J'ai travaillé sur le premier rover Mars Pathfinder, la mission Deep Impact, GRAAL, Junon et Cassini, et je pense que ma peinture est à peu près partout dans le système solaire. Nous venons de terminer le châssis Mars 2020. Et comme à peu près tout le reste sur lequel nous travaillons, il n'y a qu'un seul rover Mars 2020. Nous devions que tout soit aussi parfait que possible."

    Bien qu'il y ait des milliers d'étapes qui pourraient être choisies pour commencer une histoire sur la production d'un SUV, véhicule à propulsion nucléaire à six roues motrices pour la planète rouge, nous commencerons le nôtre quatre mois et demi avant que Campanella et ses collègues n'entraînent leurs pistolets à peinture hautement qualifiés sur le rover.

    A la mi-avril 2018, plus de 20 fraichement usinés, grand, des morceaux brillants d'aluminium 7050 et 7075 qui constitueraient la structure primaire du châssis ont été récupérés en salle blanche dans le bâtiment 18 du JPL, ainsi qu'une centaine de pièces secondaires plus petites. Au cours des quatre mois et demi suivants, Ingénieurs et techniciens Mars 2020 prévus, mesuré, examiné, consulté, percés et fixés jusqu'à ce que ces nombreuses pièces deviennent un seul châssis de rover Mars.

    "Le plan prévoyait 610 rivets, 730 rondelles, 644 écrous et 964 attaches mécaniques pour maintenir le châssis du rover ensemble, " a déclaré Stephen Pakbaz, ingénieur en chef pour l'assemblage du châssis Mars 2020. "Cela signifie qu'il y en a bien plus de 1, 000 trous dans le rover Mars 2020. Mais dans presque tous les cas, nous ne forons pas qu'une seule fois pour chaque trou; nous forons trois fois ou plus, entièrement à la main."

    Chaque trou dans le châssis de Mars 2020 a commencé sa vie comme un trou pilote percé à la main. Prochain, un peu plus gros est introduit pour élargir légèrement le trou. Ensuite, un perçage final du même trou a lieu.

    « Nous forons des trous dans les marches car cela nous donne les meilleures chances de détecter les erreurs, sollicite moins le métal, et les incréments facilitent le perçage à la main, " a déclaré Pakbaz. " C'est un travail minutieux et parfois peut être fastidieux, mais tout le monde sait ce qui est en jeu."

    Travail de préparation

    Au bout de 5, 000 heures d'ingénierie de montage, impliquant plus de 3, 000 perçages et bien au-delà d'un millier d'applications de rivets et de fixations, le châssis du rover était complet. Mais il n'était toujours pas prêt pour les pistolets à peinture de l'équipe de Campanella. Il y a des endroits sur le châssis du rover où la peinture est strictement verboten - des endroits où les boîtiers électroniques n'ont pas encore été boulonnés, les faisceaux de câbles doivent encore être utilisés et les points de fixation pour les instruments scientifiques hypersensibles qui nécessitent des surfaces métalliques nues pour fonctionner au mieux.

    "Tout bon travail de peinture est précédé d'un excellent travail de ruban adhésif, " a déclaré Campanella. "Je ne ferais pas de freestyle sur une Camaro, et nous ne faisons certainement pas de freestyle avec les rovers martiens."

    Ainsi, le 1er août 2018, les perceuses et les pistolets à rivets du bâtiment 18, salle 102 ont disparu de la vue, et à leur place des pochoirs métalliques matérialisés, rubans à mesurer et rouleau sur rouleau de ruban de masquage.

    "Vous pouvez trouver le ruban de masquage que nous avons utilisé en 2020 dans à peu près n'importe quelle quincaillerie, " a déclaré Ryan van Schilifgaarde, un ingénieur support pour l'assemblage de Mars 2020. « Mais alors que vous arracheriez probablement une bande avec vos mains et la regarderiez sur le mur que vous vouliez peindre dans votre maison, nous utilisons un cutter contrôlé par ordinateur pour nous assurer que chaque pièce a exactement la taille et la forme que nous voulons. »

    Au nombre de plus de 600, les morceaux de ruban adhésif pour le rover étaient de toutes formes et tailles. Beaucoup étaient plus petits qu'une pièce de monnaie, mais quelques-uns avaient à peu près la taille d'un bagel, et un (couvrant l'endroit où ira le canal de câble à fibre optique) avait la forme d'un serpent et était aussi grand qu'un four à micro-ondes. Tous ont été appliqués à la main et lissés pour éviter les bulles.

    « Cent trente-cinq pochoirs temporaires en tôle ont également été appliqués pendant ce temps, ", a déclaré van Schilifgaarde. "Ils masquent des emplacements plus importants sur le rover qui nécessitent une couverture plus rigide pendant cette partie de la construction."

    L'équipe de masquage a mesuré le succès au millimètre près, et plus d'une application de ruban de masquage a dû être recoupée et réappliquée après une visite de l'assurance qualité. Mais avec cinq ingénieurs de Mars 2020 enregistrant 500 heures sur sept jours, la tâche était enfin terminée. Le 6 août, 2018, le châssis du rover Mars 2020, orné de revêtements métalliques et de ruban de masquage, puis recouvert d'un emballage stérile antistatique - a été délicatement soulevé à 150 mètres du bâtiment 18 jusqu'à l'atelier de peinture de JPL.

    "Avec n'importe quel vaisseau spatial, après avoir retiré l'emballage statique et inspecté le rover, vous commencez par la préparation de la surface en abrasant la surface avec du papier de verre pour que la peinture adhère mieux, " a déclaré Campanella. " Pour éviter tout risque de corrosion ou d'oxydation, la règle est, une fois que vous commencez à poncer, vous avez six heures pour tout terminer :ponçage, apprêt et peinture."

    Que fait la NASA pour préparer un rover pour Mars ? L'atelier de peinture de JPL effectue un millier de travaux de peinture différents par an. Et bien que chaque pièce de vaisseau spatial qui passe par le magasin soit importante, celui qui se dirige vers la planète rouge ajoute un peu de punch supplémentaire. Crédit :Jet Propulsion Laboratory

    Au fur et à mesure que les travaux de peinture des vaisseaux spatiaux disparaissent, le rover Mars 2020 était grand, et occupé une grande partie de la salle de peinture. En raison de la taille du rover, Campanella a travaillé avec seulement deux autres personnes de son équipe de six personnes :Patrick Esquivias et leur assistant Eddie Castro. Jusqu'à il y a deux ans, Esquivias était mécanicien d'avions. C'était son premier rover. Jusqu'à il y a huit mois, Castro a peint des maisons. C'était son 12e vaisseau spatial.

    La petite équipe a affronté le rover par étapes. Ils ont peint le pont supérieur en premier, puis laissez les choses durcir pendant une journée avant de vous attaquer aux côtés. Un autre jour de congé et ils ont terminé avec le devant et le dos. Même avec le travail étalé, ponçage et nettoyage minutieux les résultats dudit ponçage ont pris plus de deux des six heures disponibles.

    Mais les contraintes de temps ne sont qu'une partie du travail de peinture pour l'équipe de Campanella. Que ce soit un orbiteur terrestre, Atterrisseur sur Mars ou quelque chose destiné aux planètes extérieures, standardisation, la minutie et une main ferme sont toujours à l'ordre du jour.

    "Vous ne pouvez pas penser à où cela va ou à combien d'histoire cela peut faire, " a déclaré Campanella. "Nous utilisons les mêmes pistolets à peinture sur le même réglage et les tirons de la même distance et nous nous déplaçons à la même vitesse à chaque fois."

    L'apprêt et la peinture utilisés sur Mars 2020 sont loin de la variété des quincailleries. En plus de pouvoir adhérer à l'aluminium, ils ont été prouvés par des tests rigoureux pour être capables d'endurer les secousses, vibrations, Rayons UV et autres indignités d'un voyage sur Mars, ainsi qu'être suffisamment robuste pour survivre au froid martien, tout en ne dégazant pas de composés organiques et d'autres matériaux qui pourraient affecter les expériences scientifiques de la mission.

    En moins de 10 minutes, tout l'aluminium brillant et le ruban adhésif beige disparurent sous la main ferme d'Esquivias. Mais avant que la première couche de blanc mat ait le temps de sécher, Esquivias est revenu au point de départ pour appliquer une deuxième couche, la première couche encore collante aidant à créer un lien plus fort entre les couches. Ensuite, le processus a été répété une troisième et dernière fois.

    Moins de cinq heures, la première session de peinture sur le châssis du rover Mars 2020 touchait à sa fin.

    Esquivias avait pour objectif de recouvrir le châssis d'une couche de peinture d'une épaisseur comprise entre 4 et 6 mils (ou millièmes de pouce). Mais il ne saurait que plus tard le lendemain comment ils ont fait, car l'équipement de test utilisé par l'assurance qualité pour évaluer l'application de la peinture doit entrer en contact avec le châssis peint pour fournir une lecture précise. Et personne ne veut gâcher un bon travail de peinture.

    Avant même que l'assurance qualité puisse peser, Campanella a déclaré que le premier rover d'Esquivias était un succès. "Nous peignons tous les jours, et quand nous ne peignons pas, nous pratiquons. Il a réussi."

    Le lendemain, L'assurance qualité a confirmé qu'Esquivias avait réussi.

    Prêt à cuire

    Le 14 août, le châssis du rover Mars 2020 a de nouveau été soigneusement gainé d'un film antistatique et transporté "en haut de la colline" jusqu'au bâtiment 144, où il serait cuit dans une chambre à vide.

    "La cuisson du châssis à 230 °F (110 °C) sous vide pendant trois jours ne fait pas que durcir la peinture, il cuit littéralement les contaminants de la peinture qui pourraient éventuellement dégazer en vol, " a déclaré Pakbaz. " Puisque Mars 2020 est une mission d'astrobiologie, s'assurer que les échantillons de Mars n'ont pas été contaminés est primordial. La cuisson du rover contribue grandement à rendre cela possible. »

    Le lundi, 20 août le châssis du rover est sorti du four. Après contrôle, il était à nouveau recouvert de stérile, film antistatique et retourné à la salle blanche du bâtiment 18 pour quelques retouches et inspections finales. Environ deux semaines plus tard, le 5 septembre, un chariot élévateur transportait doucement l'assemblé, châssis peint et cuit à pas plus de 3 mph en bas de la colline, à un demi-mile de l'installation d'assemblage d'engins spatiaux du JPL High Bay 1, où il a pris place à côté des étapes de croisière et de descente chargées d'amener le rover en toute sécurité vers Mars.

    Quelques jours après l'arrivée du châssis, John Campanella est apparu dans la galerie surplombant la haute baie. Avec lui étaient Esquivias et Castro.

    "Quand nous sommes dans la salle de peinture, tout est affaire d'affaires, " dit Campanella. " Mais maintenant que notre travail est fait, Je voulais m'assurer qu'ils prenaient un moment pour comprendre qu'ils faisaient partie d'une équipe dévouée de professionnels travaillant sur une mission historique d'exploration."

    "Il ne peut pas avoir de flammes ou de rayures de course, " il ajouta, "mais c'est toujours aussi beau."

    Mars 2020 sera lancé depuis le Space Launch Complex 41 de la base aérienne de Cape Canaveral en Floride et devrait atteindre Mars en février 2021.


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