NASA’s Mars Perseverance Rover 2020 bevat 60kg Technora®
Na meer dan tien jaar zorgvuldige voorbereiding is NASA’s Mars Perseverance Rover op 30 juli 2020 met succes gelanceerd vanuit Cape Canaveral, Florida, VS. De Perseverance gaat niet alleen zoeken naar tekenen van microscopisch leven op Mars, maar zal ook stenen en grond verzamelen voor zijn uiteindelijke terugkeer naar de aarde. Daarnaast zal hij ook de Ingenuity afleveren – de eerste drone ooit die over het oppervlak van een andere planeet zal vliegen. Deze unieke ruimteverkenningsmissie wordt mogelijk gemaakt door Teijin Aramid’s Technora®. Deze hoogwaardige para-aramide vezel speelt een cruciale rol in de constructie van de landingsparachute, die is ontworpen en geproduceerd door Airborne Systems, een vertrouwde partner van Teijin Aramid.
Voortbouwen op een succesvol platform
De Mars Perseverance Rover heeft een moeilijke missie. Niet alleen zal de Rover de uitdagende omstandigheden aan het oppervlak van de Rode Planeet moeten trotseren – waaronder gemiddelde temperaturen van -63°C, stofstormen en atmosferische elektriciteit – maar zal het ruimtevaartuig eerst moeten afdalen en veilig landen. Hiervoor moet de parachute de allerzwaarste last dragen van alle missies naar de Rode Planeet tot nu toe, en bestand zijn tegen extreme druk en krachten. Vanwege deze hoge inzet is de missie afhankelijk van een reeks beproefde technologische innovaties, met name bij het binnenkomen van de dampkring en de afdaling en landing – waaronder parachute-ophangkoorden op basis van Technora® van Teijin Aramid.
©Jet Propulsion Laboratory. The Mars Perseverance Rover’s inflated parachute and suspension cords
Veel van deze technologieën zijn al getest op de vier vorige Mars Rover-missies (Sojourner, Spirit, Opportunity en Curiosity). Technora® werd in het bijzonder gebruikt in de kabels waarmee de Mars Curiosity Rover aan zijn parachute werd opgehangen tijdens de afdaling in 2012. De parachute van de Curiosity kon in tests bijna 37.000 kg aan kracht weerstaan, maar de 80 Technora®-ophangkoorden hadden in feite een gecombineerde breeksterkte van bijna het dubbele: 72.500 kg.
©Jet Propulsion Laboratory. The Mars Perseverance Rover’s inflated parachute and suspension cords
Speciale eigenschappen voor een speciale toepassing
De hoogwaardige eigenschappen van Technora® worden nu opnieuw op de proef gesteld; dat moment komt wanneer de Mars Perseverance Rover volgend jaar op de Rode Planeet landt. Ter voorbereiding van de landing heeft NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) een uitgebreide serie parachutetesten uitgevoerd, genaamd ASPIRE, om de betrouwbaarheid van de parachute van de Rover te bepalen. Tijdens deze tests was de parachute in staat om een belasting van bijna 31.751 kg te dragen. In de onderstaande video worden nog meer details over deze tests getoond.
Credits video: NASA/JPL-Caltech
Dit alles is natuurlijk een cruciale voorbereiding op wat komen gaat: de Rover draagt de allerzwaarste last van alle missies tot nu toe, dus de parachute speelt een essentiële rol in het slagen van de landing.
Samenwerking op zijn best
Sterke organisatorische samenwerkingsverbanden achter het ontwerp, de ontwikkeling en het testen gaan schuil om de parachutes te kwalificeren. In het bijzonder is Teijin Aramid verantwoordelijk voor de levering van Technora® aan C.S.R. Braids, die het garen vakkundig hebben gevlochten tot hoogwaardige koorden, en Bally Ribbon Mills, die de riser van de parachute hebben ontwikkeld. Deze onderdelen stonden centraal in het parachuteontwerp van Airborne Systems, een toonaangevend parachuteontwerp- en productiebedrijf. Dit ontwerp is ontwikkeld in samenwerking met NASA’s Jet Propulsion Laboratory, een toonaangevend centrum voor robotische verkenning van het zonnestelsel.
©Jet Propulsion Laboratory. The Mars Perseverance Rover’s inflated parachute
“Elke partij in deze waardeketen heeft zijn eigen unieke expertise en diensten bijgedragen aan de Mars Perseverance Rover-missie”, zegt Charles Lowry, hoofd projectingenieur bij Airborne Systems, verantwoordelijk voor het parachutesysteem voor de Marsmissie van 2020. “Samen zijn we in staat geweest om een hoogwaardige parachute te leveren die behoort tot de meest betrouwbare, robuuste en bestendige parachutes die ooit zijn gemaakt. Toepassing van standaard specificatiematerialen zou de totale massa van het parachutesysteem met 50% hebben verhoogd. Dat was simpelweg geen optie. Deze prestatie was niet mogelijk geweest zonder de uitstekende samenwerking van C.S.R., Bally Ribbon Mills en Teijin Aramid.”
“Dankzij de vele uitstekende eigenschappen is Technora® devezel bij uitstek in veel ophangkoorden voor parachutes”
Een specifieke set van hoogwaardige eigenschappen
Wat zorgde ervoor dat Technora® het materiaal bij uitstek was voor de ophangkoorden van de parachute van de Mars Perseverance Rover? Technora® biedt betere prestaties dan veel andere synthetische vezels met een hoge sterktegraad. Met name de uitzonderlijke mechanische en chemische kwaliteiten maken het materiaal ideaal voor veeleisende ruimtevaarttoepassingen. Op chemisch vlak is Technora® vergelijkbaar met Twaron®, maar het verschilt in die zin dat het is afgeleid van een copolymeer, waardoor het nóg hogere prestaties levert.
“Dankzij de vele uitstekende eigenschappen is Technora® de vezel bij uitstek in veel ophangkoorden voor parachutes”, zegt Frank Bradley Jr., directeur van C.S.R. Braids. “Met name de hoge sterkte/gewichtverhouding, hoge hittestabiliteit, dimensionale stabiliteit en slijtvastheid maken Technora® zeer geschikt voor vele aerodynamische remsystemen voor landingen op aarde en interplanetaire landingen.”
Vele soorten ophangkoorden en -kabels kunnen langer meegaan, zwaardere lasten dragen en extreme omstandigheden trotseren wanneer Technora® erin is verwerkt. In het bijzonder kan Technora® langdurig bij 200°C worden gebruikt, waardoor het geschikt is voor de extreme omstandigheden van het productieproces.
©Airborne Systems. Parachute cords assembly line
Volg de Mars Perseverance Rover
De Mars Perseverance Rover zal naar verwachting in februari 2021 op de Jezero-krater van Mars landen en zal zijn missie gedurende ongeveer één Marsjaar (gelijk aan 687 aardse dagen) uitvoeren. Door het oppervlak van de Rode Planeet te verkennen en bodemmonsters te nemen, helpt de Rover het klimaat en de geologie van de planeet te karakteriseren. Daarnaast zal de Rover de zuurstofproductie in de atmosfeer van Mars testen ter voorbereiding op toekomstige menselijke verkenning. Op deze manier zal de Mars Rover de horizon van wetenschappelijk inzicht helpen verbreden en de weg vrijmaken voor een betere toekomst – op aarde en daarbuiten.
©Jet Propulsion Laboratory. The Mars Perseverance Rover waiting to be lifted onto its Atlas V Rocket
Fans en supporters van de Mars Perseverance Rover kunnen de afdaling van het ruimteschip, en vele andere belangrijke mijlpalen onderweg, volgen via NASA’s online TV-kanaal en door middel van de Mars Perseverance Rover-hashtag #CountdowntoMars.
De ogen van de wereld zullen binnenkort gericht zijn op het cruciale moment waarop de door Technora® mogelijk gemaakte parachute wordt uitgevouwen en de Rover op de Rode Planeet landt. Wordt vervolgd!
Meer informatie
Voor meer informatie over Teijin Aramid’s Technora®, klik hier.
Voor meer informatie over de Mars Perseverance Rover, klik hier.
Voor meer informatie over NASA’s Jet Propulsion Laboratory, klik hier.
Voor meer informatie over Airborne Systems, klik hier.
Voor meer informatie over C.S.R. Braids, klik hier.
Voor meer informatie over Bally Ribbon Mills, klik hier.