Des tests sont actuellement en cours sur le Dragonfly de la NASA, un drone à propulsion nucléaire de la taille d’une voiture qui recherchera d’éventuels précurseurs de la vie sur la lune de Saturne, Titan. Mais avant que Dragonfly puisse prendre son envol, la NASA doit s’assurer qu’elle peut résister à l’environnement unique de la Lune.
L’objectif principal de Dragonfly est d’étudier la chimie complexe de Titan, ce qui pourrait donner un aperçu des origines de la vie dans notre système solaire. Equipé de caméras, de capteurs et d’échantillonneurs, ce rover explorera les zones de Titan connues pour contenir des matières organiques, en particulier les zones où de telles matières auraient pu rencontrer de l’eau liquide sous la surface glacée de la lune dans le passé.
L’atterrisseur traversera l’atmosphère riche en azote de Titan à l’aide de quatre rotors coaxiaux, mais pour s’assurer que ces rotors peuvent fonctionner dans de telles conditions, l’équipe Dragonfly a mené plusieurs tests au centre de recherche de Langley de la NASA à Hampton, en Virginie, notamment en faisant fonctionner les rotors du drone. Dans une soufflerie capable de simuler les conditions météorologiques sur la plus grande lune de Saturne.
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« Tous ces tests alimentent les simulations et les prévisions de performances de Dragonfly Titan », a déclaré Ken Hibbard, ingénieur des systèmes de mission Dragonfly au laboratoire de physique appliquée (APL) de Johns Hopkins, dans un article. Déclaration de la NASA.
Quatre campagnes d’essais Dragonfly ont été menées : deux dans un tunnel subsonique de 14 pieds sur 22 pieds et deux autres dans un tunnel dynamique transsonique (TDT) de 16 pieds. Le tunnel subsonique est utilisé pour valider les modèles de dynamique des fluides développés par les scientifiques de la mission, tandis que la capacité de gaz lourds à densité variable du TDT est utilisée pour valider les modèles informatiques simulant les conditions atmosphériques que Dragonfly rencontrerait probablement sur Titan.
Le dernier test, réalisé en juin, comprenait un modèle demi-taille du Dragonfly avec des centaines de tests, a déclaré Bernadine Giuliano, responsable des tests d’APL pour le projet.
« Nous avons testé les conditions dans l’enveloppe de vol projetée à diverses vitesses de vent, vitesses de rotor et angles de vol pour évaluer les performances aérodynamiques du véhicule », a déclaré Giuliano. « Nous avons réalisé plus de 700 essais au total, dont plus de 4 000 points de données individuels. Tous les objectifs des tests ont été atteints avec succès et les données contribueront à accroître la confiance dans nos modèles de simulation sur Terre avant d’extrapoler les conditions de Titan. »
L’analyse de cette richesse de données implique un effort de collaboration, avec des spécialistes d’institutions allant de l’Université de Floride centrale au centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley. Rick Hessler de l’APL, qui a supervisé les campagnes de tests de TDT, a souligné la valeur de ces tests pour comprendre les performances du rotor du Dragonfly dans l’atmosphère unique de Titan.
« L’environnement des gaz lourds à TDT a une densité trois fois et demie supérieure à celle de l’air lorsqu’il fonctionne à la pression et à la température ambiantes du niveau de la mer », a déclaré Hessler. « Cela permet aux rotors de fonctionner dans des conditions proches de celles de Titan et de mieux reproduire la portance et la charge dynamique qu’un véritable atterrisseur subirait. »
Au fur et à mesure que les éléments de la mission se réunissaient, l’énormité et la nature historique de la mission sont devenues visibles pour l’équipe.
« Avec Dragonfly, nous transformons la science-fiction en réalité d’exploration », a déclaré Hibbard. « La mission se déroule pièce par pièce, et nous sommes enthousiasmés par chaque prochaine étape vers l’envoi de cet hélicoptère révolutionnaire dans le ciel et la surface de Titan. »
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