Как красили марсоходы Spirit и Opportunity / Не мое :: краска :: sebullllba :: марсоход :: длиннопост :: Реактор познавательный :: космонавтика :: космос

космос космонавтика Реактор познавательный длиннопост марсоход краска sebullllba Не мое 

Как красили марсоходы Spirit и Opportunity

Случайно посмотрел по телевизору документальный фильм про марсоходы Spirit и Opportunity, заинтересовался, как их красили для таких эксплуатационных условий и решил написать тред, как и чем красят марсоход. Поехали.

Spirit and Opportunity
BY THE NUMBERS
124,838
raw images
30
DEGREES
steepest slope
32
DEGREES
steepest slope
6 YEARS
lifespan
4.8 î
traveled
+YEARS
lifespan
217,594
raw images
281
traveled
Updated February 4, 2019,космос,космонавтика,Реактор

Для начала надо сказать, что предыдущие Spirit и Opportunity красились по схеме, схожей с ювелирным делом. Перед конструкторами стояла задача обеспечить работоспособность механизмов в условиях, когда температура ночью на Марсе может упасть до -94 градусов (здесь и далее везде - Цельсий). Дневной максимум может достигать 22 градусов. В общем, холодно.

Для уменьшения теплопотерь корпуса (Warm Electronic Box - WEB) марсоходов Spirit и Opportunity покрывали золотом. В первую очередь для того, чтобы тепло, вырабатываемое работающими приборами не рассеивалось в холодной атмосфере Марса.

Mini-TES (at rear)
^ UHF Antenna (not visible) / Low-Gain Antenna i! High-Gain Antenna
Panoramic
Cameras
Navigation
Cameras
Magnet Array.
Solar Array:
Rear Hazcams (not visible)
Front— Hazcams
Robotic Arm Insti,космос,космонавтика,Реактор

В целом, где-то похоже на термос. В дополнение, для теплозащиты корпус покрывали так называемым Аэрогелем (еще именуемым «твёрдым дымом»). Очень лёгкий, очень прочный,
отличный теплоизолятор. В целом, судя по тому, что вместо расчетных 90 солнечных суток Spirit проработал 2210 суток, а Opportunity 5111 суток, инженеры NASA все рассчитали правильно.

космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

Следующее поколение (написано третье, видимо американцы считают от Sojourner 1996 года - на фото) - ровер Curiosity, запущенный в 2011 году и работающий до сих пор (расчетное время работы было уже 688 солнечных суток).

космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

И вот на Curiosity NASA применила уже краску. Краска гибридная керамическая калий-силикатная, утверждённая решением Главного инженера NASA, при этом что интересно, применили ее еще на Curiosity, а утвердили стандарт только в 2020 уже после запуска Perseverance.

космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

При этом краску тестировали в условиях открытого космоса на МКС в течение ЧЕТЫРЁХ лет, перед тем как утвердить. Логика была такая - что переживет открытый космос - подойдёт и для Марса.

На фото контейнер на МКС, в котором в том числе и испытывалась указанная краска. Краску AZ-2100-IECW разработали AZ Technology из Алабамы. Краска пережила 4-х-летнее облучение и экстремальные температуры, и сохраняет свои свойства от -180 до 1000 градусов. Краска белая, для повышения отражения ультрафиолета.

космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

Дальше немного подушню, извините, в части технических особенностей материала. Допустимая толщина покрытия (как обычно, у американцев все не в микронах, а в Mil - 1 Mil - 0.001 дюйма) - 5+-1 mil - это человеческим языком около 127 микрон.

National Aeronautics and Space Administration
MEASUREMENT SYSTEM INCH POUND
MSFC-PROC-3747 REVISION: Baseline EFFECTIVE DATE: October 28, 2020
George C. Marshall Space Flight Center
Marshall Space Flight Center, Alabama 35812
EM01
MSFC TECHNICAL STANDARD
POTASSIUM SILICATE COATINGS,

На два-три слоя достаточно высокий сухой остаток. Время жизни замешанной банки с краской после замешивания - 24 часа (это много, авиационные полиуретаны в зависимости
от активатора могут и 2 часа жизни давать).

космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

Самое интересное - в качестве растворителя используется деионизированная ВОДА )) Температура нанесения от 15 до 35 градусов, ничего особенного. А вот влажность - строго от 50 до 80% в процессе нанесения. Для изоляции разрешено использовать угадайте что (да, алюминиевый скотч, привет 3M) - 3М 1170 и бумажный 3М 232 и винил. Обезжиривается спиртом. Еще что интересно - краска наносится безвоздушным распылением с использованием высоко-очищенного азота вместо воздуха. После нанесения совершенно
адский процесс сушки с контролем влажности по дням с постепенным уменьшением - 7 ДНЕЙ СУШКИ по стандарту.

космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

Вы же помните, что в качестве растворителя используется вода ) - воду надо аккуратно выпарить без вреда для покрытия. После сушки корпус ровера запекается в вакуумной печи на 110 градусах для удаления остатков воды, возможной пыли (правда, глянул стандарты NASA по чистоте - откуда там пыль) и земных микроорганизмов (чтобы на Марс ничего лишнего не привезти). Весь этот процесс делают в NASA Jet Propulsion Laboratory.

MSFC Technical Standard EM01		
Title: Potassium Silicate Coatings, Application of	Document No.: MSFC-PROC-3747	Baseline
	Effective Date: October 28, 2020	Page 17 of 19
c)	Day 1 and Day 2. Humidity should remain between 60% and 80%. Fluctuations are allowable, but one should avoid step downs
Jet Propulsion Laboratory
California Institute of Technology,космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

Помимо покраски самого корпуса марсохода, нанесли покрытия и на внутренние компоненты ровера. Для снижения трения применили специальную смазку “Microseal” производства Curtiss-Wright. Поскольку в космосе ничего просто не бывает (видимо), смазка наносилась специально разработанным покрасочным пистолетом, в котором при распылении производилось смешивание микро-частиц смазки, и скорость распыления достигала 182 метра в секунду (на обычной покраске - 1-3 метра в секунду), для заполнения мельчайших пор поверхности.

После чего смазку запекали два часа на 148 градусах для получения финального результата. После этого смазка пригодна для работы в условиях температур от -253 до 1093, радиации, вакуума и т.д.

И наконец, в 2020 запустили по сути 4 поколение марсохода - Perseverance, и процесс покраски, описанный выше, выложили на YouTube.

		Ч 'Шш
		* vH
		
И ^		
ta У - ' iS	-g
	Ö» >.•:!
, Wt	t 1Й
r mkÆm	
	
z,Æp '# 2u^№&*as»	^ 4 « * ‘,космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

Ссылка вот, ролик небольшой, всего около 3 минут.

Перед покраской команда JPL заизолировала на корпусе более 600 зон при помощи скотча и винила. Все вручную и с максимальной тщательностью.

космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

Изолировали, на минуту - 5 дней.

Интересный аспект процесса - перед покраской корпус марсохода надо было вышкурить для создания достаточной адгезии. Потом очистить от всех частиц пыли и обезжирить. При этом команде маляров JPL надо было успеть выполнить эту задачу за менее чем 6 часов, чтобы не допустить начала оксидации и возможной коррозии. Успели за 2 часа. Обратите внимание, шкурят самым банальным красным скотч-брайтом. Там, где алюминий не глянцевый - уже готовая поверхность.

космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

Из-за размеров марсохода, он занял почти всю покрасочную камеру, поэтому глава команды маляров JPL John Campanella вынужден был работать всего с двумя помощниками (всего у них там 6 человек). Из-за этого красили по частям, один день верхнюю панель, один день боковые, и один день все остальное. Первый слой краски на весь корпус нанесли за 10 минут, и тут же нанесли второй и третий слои (техника покраски wet on wet). Вся работа заняла 5 часов непосредственного времени прикосновения.

Ш:«
рш
шт,космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

После покраски и сушки в печи (3 дня запекали) корпус ровера завернули в два слоя изоляции - и передали на сборку. На фото - та самая вакуумная печь.

космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
% Et,* V 1		II V If J	» ¿“il 1
			KfS,космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

И потом еще 4 месяца собирали начинку. Но это уже совсем другая история, не про покраску ))

космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое

Если кто-то это дочитал - спасибо ☺️ Техническая документация на покрытия скачана с сайта NASA, хотя пришлось поискать ) Все фото @NASAPersevere @MarsCuriosity @NASAJPL и Википедия.

Mars 2020 Rover
SuperCam' Body Unit
RIMFAX Electronics
SHERLOC Electronics
SuperCam Calibration Target
Mastcam-Z — Calibration Target
MEDA Electronics & Pressure Sensor
MEDA Radiation & Dust Sensor ^SuperCam Mast Unit I . 2 X Mastcam-Z Camera
ji_
ЕИ—j RIMFAX
Antenna
2 x MEDA Wind

Сурс


Подробнее
Spirit and Opportunity BY THE NUMBERS 124,838 raw images 30 DEGREES steepest slope 32 DEGREES steepest slope 6 YEARS lifespan 4.8 î traveled +YEARS lifespan 217,594 raw images 281 traveled Updated February 4, 2019
Mini-TES (at rear) ^ UHF Antenna (not visible) / Low-Gain Antenna i! High-Gain Antenna Panoramic Cameras Navigation Cameras Magnet Array. Solar Array: Rear Hazcams (not visible) Front— Hazcams Robotic Arm Insti





National Aeronautics and Space Administration MEASUREMENT SYSTEM INCH POUND MSFC-PROC-3747 REVISION: Baseline EFFECTIVE DATE: October 28, 2020 George C. Marshall Space Flight Center Marshall Space Flight Center, Alabama 35812 EM01 MSFC TECHNICAL STANDARD POTASSIUM SILICATE COATINGS, APPLICATION OF





MSFC Technical Standard EM01 Title: Potassium Silicate Coatings, Application of Document No.: MSFC-PROC-3747 Baseline Effective Date: October 28, 2020 Page 17 of 19 c) Day 1 and Day 2. Humidity should remain between 60% and 80%. Fluctuations are allowable, but one should avoid step downs (e.g., staying steady around 80% for a number of hours and then suddenly stepping down to 60% and staying steady at 60%). d) Day 3 through Day 6. Average humidity should be slowly lowered. Step downs shall not exceed 10% over any 24 hour period. At the end of day 6, humidity should be between 25% and 40%. e) Day 7. Humidity should remain between 25% and 40% and step downs should be avoided. Note: For AZW/LA-II it is recommended that the cure be extended for 3 extra days with conditions held the same as for Day 7. f) After curing is completed, hardware shall be covered with an approved clean room bagging material such as Tedlar or Capran 980 for storage in a clean environment with humidity between 25% and 40% until ready for bagging and shipping. Upon completion of the curing cycle, parts shall be handled only by operators wearing latex, nylon, or dacron gloves and protective clothing to prevent contamination and fingerprints.
Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology
 Ч 'Шш * vH И ^ ta У - ' iS -g Ö» >.•:! , Wt t 1Й r mkÆm z,Æp '# 2u^№&*as» ^ 4 « * ‘






Ш:« рш шт




% Et,* V 1 II V If J » ¿“il 1 KfS


Mars 2020 Rover SuperCam' Body Unit RIMFAX Electronics SHERLOC Electronics SuperCam Calibration Target Mastcam-Z — Calibration Target MEDA Electronics & Pressure Sensor MEDA Radiation & Dust Sensor ^SuperCam Mast Unit I . 2 X Mastcam-Z Camera ji_ ЕИ—j RIMFAX Antenna 2 x MEDA Wind Sensors PIXL Sensor SHERLOC Sensor SHERLOC Calibration Target PIXL Calibration Target PIXL Electronics Mastcam-Z Digital Electronics Assembly 2 x MEDA Air Temperature Sensors MEDA Thermal Infrared Sensors 3 x MEDA Air Temperature Sensors
космос,космонавтика,Реактор познавательный,длиннопост,марсоход,краска,sebullllba,Не мое
Еще на тему
Развернуть
"В целом, судя по тому, что вместо расчетных 90 солнечных суток Spirit проработал 2210 суток, а Opportunity 5111 суток, инженеры NASA все рассчитали правильно." - интересно, а с чем связаны такие вот достаточно частые в космонавтие, как я замечаю "проёбы в +", когда технике пророчат работу в условные несколько месяцев-лет, а она работает года-десятилетия?
Reiner Reiner 09.09.202412:47 ответить ссылка 0.9
Потому что на года-десятилетия не рассчитаешь траектории всех метеоритов.
Jokerfer Jokerfer 09.09.202412:52 ответить ссылка -1.4
С вероятностью. Они считают вероятность бесперебойной работы. Например, 99% что оно будет работать год, 95% что два и 75% что три года. Все что ниже, допустим, 95% процентов заказчику не интересно.
Lictor Lictor 09.09.202412:59 ответить ссылка 17.6
Я сдаю объект, и даю гарантию что без форс мажоров он проработает 200 часов, после начнут появлятся активные дефекты процесса эксплуатации, а могут и нет. Но 200 часов отработает штатно. Рассчитывайте на это время траектории, состав дайте программу, просите операторов выставить смены, и скомпоновать эксперименты в порядке важности.
А если будет плюсом, то дальше чего ещё накидаем сверх программы
Все просто. На новую программу денег вибивать очень долго и сложно, а вот на поддержку того, что уже есть - не настолько. Спецом пишут, что проработает мало, чтоб финансирование следующего года заложить деньги на поддержание работи по программе
bugfly bugfly 09.09.202413:14 ответить ссылка -0.7
Помимо вышеозвученных причин - ровер сложное составное устройство, где помимо фатальных провалов могут быть проблемы мелкие, не мешающие прожить роверу еще тысячу дней, но мешающие въехать в гору с требуемым по тз уклоном или охладить какойто научный прибор до -150 при уличной температуре в 20 градусов. "Проработает 50 дней" это срок в который не должно сломаться ничего лишнего и не ухудшиться характеристики ниже поставленных в тз. При этом думаю никто в наса не сомневается, что както так сяк ровер проживет значительно дольше запланированного срока, но это уже будет "активное долголетие" , когда, фигурально выражаясь, то спину прихватит то сердце заколет, то каждые 15 минут надо посидеть отдохнуть. И как и у человека от гарантированного пика формы до смерти может разное случиться как хорошее так и плохое
"..как хорошее, так и плохое"
В контексте марсохода "хорошее" - это прилетят зелёные человечки и проведут техобслуживание и текущий ремонт?

Хорошее - это критический успех. Найдёт следы ископаемой жизни (или даже бактерий в жидкой воде) - сразу там и встанет, чтобы тщательно исследовать. И именно в это место будет направлена земная перспективная экспедиция, которая, да, сможет и ремонт провести.

HashMK HashMK 09.09.202413:37 ответить ссылка 1.8
Там Марк Уотни для этого есть.
Caine7 Caine7 09.09.202415:10 ответить ссылка 1.6
Гарантийный срок Марка - 3 дня
DutchL DutchL 09.09.202422:25 ответить ссылка 0.0
Тут очень простая логика. Если гарантировал 90 дней, а проработало 89 то это разборка, штрафы, и прочие гадости.
А если гарантировал 10 дней, а проработало 89. То награды, респект и уважуха.
Звучит как рецепт пирога
Leznz Leznz 09.09.202414:22 ответить ссылка 0.1
Чото не захотелось дочитывать. Вот где-то в этом месте: "...покрывали золотом. В первую очередь для того, чтобы тепло, вырабатываемое работающими приборами не рассеивалось в холодной атмосфере Марса" журналисты начали насиловать науку. У золота одна из самых высоких теплопроводностей. И когда это побочный эффект полезной работы (тепловая энергия) стал нужен для работы приборов? Отработанная тепловая энергия во всех приборах только мешает их работе и её всячески пытаются утилизировать в окружающей среде.
В этом месте "У золота одна из самых высоких теплопроводностей. " Не захотелось дальше дочитывать коммент. Золото применяется из-за его самого высокого коэффициента отражения изучения, а не теплопроводности.
По поводу отражающей способности золота уже написали.
Электроника, как и любая техника, хорошо работает, внезапно, в определенном температурном диапазоне. И решать, утилизировать тепло, сохранять или распределять, решают в каждой конкретной ситуации
Спасибо. Захотелось что-то из этого на автомобильной поверхности попробовать. Но скорее всего это будет очень дорогой эксперимент.
sniger1 sniger1 09.09.202415:47 ответить ссылка 0.9
Тефлон вначале использовался в установках обогащения урана. А потом им стали покрывать сковородки.
Китайская национальная космическая агентство приглашать тебя в Китай. Должность большая давать. Давать кошка-жена и +тысяча социального рейтинга...
kamy1985 kamy1985 09.09.202417:13 ответить ссылка 0.5
Но если марсоход падать, то ты сам становиться кошка-жена и выращивать рис
Lictor Lictor 09.09.202417:19 ответить ссылка 0.6
Только зарегистрированные и активированные пользователи могут добавлять комментарии.
Похожие темы

Похожие посты
OPPY: The Life of a Rover,Music,opportunity,rover,mars,oppy,melodysheep,tribute,life,science,nasa,jpl,martian,portrait,Using raw rover imagery and the sound of actual wind on Mars, I painted this little portrait of Opportunity, our faithful little martian rover friend that was lost earlier this
подробнее»

космос марсоход opportunity

OPPY: The Life of a Rover,Music,opportunity,rover,mars,oppy,melodysheep,tribute,life,science,nasa,jpl,martian,portrait,Using raw rover imagery and the sound of actual wind on Mars, I painted this little portrait of Opportunity, our faithful little martian rover friend that was lost earlier this
Я БЫЛ ХОРОШИМ МАЛЬЧИКОМ?
МНЕ СКАЗАЛИ, ЧТО ТЫ БЫЛ ЛУЧШИМ.
тля* а1пт вееЬа^пст
подробнее»

марсоход Марс opportunity

Я БЫЛ ХОРОШИМ МАЛЬЧИКОМ? МНЕ СКАЗАЛИ, ЧТО ТЫ БЫЛ ЛУЧШИМ. тля* а1пт вееЬа^пст
First Marathon "Run” on Another Planet
Distance: 26.2 miles Time: 11 years, 2 months
Endurance Crater
TOUGH CHALLENGE
GETTING IN STRIDE
At last! Opportunity finds the first signs of past water good for life!
Eagle Crater
A GREAT START
LONG WAY TO GO
At landing, Opportunity finds signs of a
подробнее»

космос марсоход Марс opportunity луноход наука NASA

First Marathon "Run” on Another Planet Distance: 26.2 miles Time: 11 years, 2 months Endurance Crater TOUGH CHALLENGE GETTING IN STRIDE At last! Opportunity finds the first signs of past water good for life! Eagle Crater A GREAT START LONG WAY TO GO At landing, Opportunity finds signs of a