Le vaisseau spatial Mars 2020 de la NASA a terminé les tests acoustiques et thermiques sous vide (TVAC) au Jet Propulsion Laboratory de Pasadena, Californie. Le test acoustique du vaisseau spatial qui transportera le rover Mars 2020 jusqu'à un atterrissage en douceur dans le cratère Jezero le 18 février 2021, est la meilleure approximation terrestre de ce que le vaisseau spatial va endurer pendant le lancement, où il rencontrera des niveaux sonores et vibratoires potentiellement destructeurs. TVAC introduit le vide et les températures extrêmes de l'espace qui pourraient entraîner un dysfonctionnement ou une défaillance des composants.

« D'abord, nous le faisons exploser avec du son pour nous assurer que rien ne vibre, " a déclaré David Gruel, l'assemblée Mars 2020, responsable des opérations de test et de lancement chez JPL. "Puis, après un examen approfondi, nous le "mettons dans l'espace" en plaçant le vaisseau spatial dans cette immense chambre à vide que nous avons ici au JPL. Nous pompons l'atmosphère, puis refroidissez-en des parties et faites-en cuire d'autres tout en testant les performances de l'ensemble du vaisseau spatial."

La première partie du processus a eu lieu le 12 avril, lorsque la "pile" du vaisseau spatial a été bombardée par le son des haut-parleurs sous pression d'azote dans la chambre d'essai acoustique du JPL. La pile comprend l'aéroshell ainsi qu'un rover stand-in (le vrai rover est en cours d'assemblage final dans la salle blanche High Bay 1 du JPL) et d'autres composants. Ensemble, ils sont assemblés, ou empilé, dans la même configuration que lors de son lancement vers Mars en juillet 2020.

"Nous testons les composants matériels avec un spectre de bruit aléatoire afin de répliquer un environnement de lancement, " dit Andy Rose, responsable des installations d'essais environnementaux au JPL. "Nous atteignons des niveaux sonores aussi élevés que 150 décibels, ce qui ferait vraiment trembler vos plombages si vous étiez à l'intérieur de la chambre à ce moment-là."

Bien sûr, les techniciens ont attendu la fin de chaque course de plusieurs minutes avant d'ouvrir la porte de la chambre pour inspecter le vaisseau spatial dans leur tenue de salle blanche (le vaisseau spatial doit rester exempt de contamination pour respecter les règles de protection planétaire). En fin de journée, la cheminée avait été testée acoustiquement et inspectée six fois. Ensuite, le véhicule a été emballé dans un double sac dans un film de nylon antistatique propre et ramené à la salle blanche High Bay 1 du Spacecraft Assembly Facility.

"Pour le test acoustique, la pile avait le bouclier thermique pointé vers le haut, mais pour le test de vide thermique, il devait être en bas, " dit Gruel. " Le meilleur endroit pour le retourner est la salle blanche, où nous avons un appareil conçu pour ce processus." Une fois que la pile a passé le rassemblement, l'équipe l'a remis dans un sac et l'a envoyé pour des tests thermiques.

Dans le froid

Le 26 avril, la pile est entrée dans le JPL de 25 pieds de large, Installation de simulation spatiale de 85 pieds de haut (8 mètres sur 26 mètres). La chambre historique a accueilli des vaisseaux spatiaux des missions Mariner de la NASA du début des années 1960 à Voyager et Cassini à tous les rovers martiens. La pile 2020 a été suspendue à des câbles afin que les réalités froides de la croisière interplanétaire puissent frapper le vaisseau spatial sous tous les angles.

Avec la porte de 16 tonnes fermée, un environnement de quasi-vide a été établi. Puis, sous le regard de l'équipe de test de Mars 2020, les parois de la chambre déroutantes ont été inondées d'azote liquide pour le refroidir à -200 degrés Fahrenheit (-129 degrés Celsius). Pour simuler les rayons du Soleil que Mars 2020 rencontrera au cours de son voyage, puissantes lampes au xénon plusieurs étages sous la chambre éclairées, leur lumière dirigée sur un miroir au sommet de la chambre et réfléchie sur le vaisseau spatial. Huit jours plus tard, les lampes étaient éteintes, l'atmosphère a été réintroduite dans la chambre, et la porte s'ouvrit. Les tests acoustiques et thermiques sous vide étaient terminés.

"C'est le test de résistance le plus complet que vous puissiez faire subir à un vaisseau spatial ici sur Terre, " a déclaré Gruel. "Nous avons volé dans notre environnement spatial simulé pendant une semaine et un jour, vérifier et revérifier les performances de chaque système et sous-système embarqués. Et tout avait l'air bien, ce qui est une bonne chose, parce que la prochaine fois que cette pile de vaisseaux spatiaux tombera dans le vide, il sera en route vers Mars pour de vrai."

Le 10 mai, la pile est retournée une fois de plus à la salle blanche High Bay 1. A quelques pas, des techniciens ont travaillé sur le 2, 314 livres (1, 050 kilogrammes) le rover Mars 2020 qui fera partie de la pile au lancement. Le rover possédait déjà plus de 90 % des composants qui composeront l'intérieur du châssis, des instruments scientifiques et des ordinateurs aux sous-systèmes et boîtiers électriques à l'enchevêtrement organisé de câblage électrique les reliant tous.

Le rover 2020 embarque une toute nouvelle suite d'instruments, y compris un système de mise en cache d'échantillons qui collectera des échantillons de Mars pour un retour sur Terre lors de missions ultérieures. La mission sera lancée depuis la base aérienne de Cap Canaveral en Floride en juillet 2020 et atterrira au cratère Jezero le 18 février. 2021.