NASA:s rymdfarkost Mars 2020 har genomfört akustiskt och termiskt vakuum (TVAC) tester vid Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. Det akustiska testet av rymdfarkosten som ska bära Mars 2020-rovern till en mjuk landning i Jezero Crater den 18 februari, 2021, är den bästa jordiska approximationen för vad rymdfarkosten kommer att utstå under uppskjutningen, där den kommer att stöta på potentiellt destruktiva nivåer av ljud och vibrationer. TVAC introducerar vakuum och extrema temperaturer i rymden som kan orsaka att komponenter inte fungerar eller inte fungerar.

"Först spränger vi den med ljud för att se till att ingenting vibrerar löst, sa David Gruel, Mars 2020-församlingen, testa och starta operationschef på JPL. "Sedan, efter en noggrann undersökning, vi "ställer den i rymden" genom att placera rymdfarkosten i denna enorma vakuumkammare vi har här på JPL. Vi pumpar ut atmosfären, kyl sedan delar av den och tillaga andra medan du testar prestandan för hela rymdfarkosten."

Den första delen av processen inträffade den 12 april, när rymdskeppets "stack" bombarderades av ljud från kvävetrycksatta högtalare i JPL:s akustiska testkammare. Stacken inkluderar aeroshell samt en rover-stand-in (den riktiga rovern genomgår slutmontering i JPL:s High Bay 1 renrum) och andra komponenter. Tillsammans, de är monterade, eller staplade, i samma konfiguration som när den startade mot Mars i juli 2020.

"Vi testar hårdvarukomponenterna med ett slumpmässigt brusspektrum för att replikera en lanseringsmiljö, sa Andy Rose, chef för miljöprovningsanläggningarna på JPL. "Vi når ljudnivåer så höga som 150 decibel, som verkligen skulle rassa dina fyllningar om du var inne i kammaren vid den tiden."

Självklart, teknikerna väntade på att varje flera minuters körning skulle ta slut innan de öppnade kammardörren för att inspektera rymdfarkosten i renrumsklädsel (rymdfarkosten måste förbli kontamineringsfri för att följa planetskyddsreglerna). Vid dagens slut, stacken hade akustiskt testats och inspekterats sex gånger. Sedan packades fordonet dubbelpåsar i ren antistatisk nylonfilm och transporterades tillbaka till rymdskeppsanläggningens High Bay 1 renrum.

"För det akustiska testet, stacken hade värmeskölden pekande uppåt, men för det termiska vakuumtestet, det måste vara nere, " sa välling. "Det bästa stället att vända det är renrummet, där vi har en fixtur designad för den processen." När högen passerade mönstret, teamet packade om den och skickade ut den för termisk testning.

In i kylan

Den 26 april, stacken gick in i JPL:s 25 fot breda, 85 fot hög (8 meter x 26 meter) rymdsimulatoranläggning. Den historiska kammaren har varit värd för rymdfarkoster från NASA:s Mariner-uppdrag i början av 1960-talet till Voyager och Cassini till alla Mars-rovers. 2020-stacken var upphängd i kablar så att den kalla verkligheten av interplanetär kryssning kunde träffa rymdfarkosten från alla vinklar.

Med 16-tonsdörren stängd, en nästan vakuummiljö etablerades. Sedan, som Mars 2020-testteamet såg på, de förbryllade kammarväggarna översvämmades med flytande kväve för att kyla det till -200 grader Fahrenheit (-129 grader Celsius). För att simulera solens strålar som Mars 2020 kommer att möta under sin resa, kraftfulla xenonlampor flera våningar under kammaren upplysta, deras ljus riktas mot en spegel i toppen av kammaren och reflekteras ner på rymdfarkosten. Åtta dagar senare släcktes lamporna, atmosfären återinfördes i kammaren, och dörren öppnades. Akustisk och termisk vakuumtestning var klar.

"Detta är det mest omfattande stresstestet du kan genomgå en rymdfarkost här på jorden, " sa välling. "Vi flög i vår simulerade rymdmiljö i en vecka och en dag, kontrollera och omkontrollera prestandan för varje system och delsystem ombord. Och allt såg bra ut - vilket är bra, för nästa gång denna rymdskeppsstack träffar ett vakuum, den kommer att vara på väg till Mars på riktigt."

Den 10 maj, stacken återvände ännu en gång till High Bay 1-renrummet. Bara meter bort, tekniker arbetade på 2, 314 pund (1, 050-kilogram) Mars 2020-rover som kommer att ingå i stacken vid lanseringen. Rovern hade redan mer än 90% av komponenterna som kommer att utgöra chassits inre, från vetenskapsinstrument och datorer till delsystem och elboxar till den organiserade härvan av elektriska ledningar som förbinder dem alla.

2020 års rover har en helt ny svit av instrument, inklusive ett provcachesystem som kommer att samla in prover av Mars för att återvända till jorden vid efterföljande uppdrag. Uppdraget kommer att starta från Cape Canaveral Air Force Station i Florida i juli 2020 och landa vid Jezero Crater den 18 februari, 2021.