¿Cómo controlan las naves espaciales de Marte la actitud en el descenso y aterrizaje final?

Cuando veo videos de sondas que aterrizan en Marte después de cortar los paracaídas, muestran que el módulo de aterrizaje hace los ajustes finales de orientación antes de aterrizar.

Los motores no parecen tener un rango de vectorización, pero no sé si eso es una omisión de la animación o refleja la realidad.

Entonces, me pregunto cómo corrige la sonda su cabeceo, guiñada y balanceo.

nota: Mi pregunta es sobre el control de actitud de los recientes aterrizajes en Marte después del paracaídas , no sobre varias animaciones que existen. Ha habido muchos esquemas de aterrizaje en Marte, no es necesario revisar todos, pero si es posible centrarse en los más recientes, sería de gran ayuda.

Como ejemplo , esta respuesta se vincula a Spaceflight 101 que dice:

Se operan en modo de pulso para detener la velocidad horizontal y vertical de la nave y también mantenerla en la orientación adecuada para el aterrizaje, lo que se logra a través de pulsos diferenciales de los propulsores para controlar activamente el cabeceo, la guiñada y el balanceo del módulo de aterrizaje.

pero no está del todo claro cómo funciona eso realmente.

ESA y Roscosmos:

NASA:

NASA/CSA/Universidades:

¡Bienvenido a Space Exploration SE! ¿Puedes agregar un enlace al video?
¡Bienvenidos al Espacio! Como ha habido varias misiones diferentes que han aterrizado en Marte, utilizando diferentes formas, sería útil si pudiera identificar qué misión es. ¡Gracias!
¡Esta es una buena pregunta! En esta respuesta hay información de Spaceflight 101 para InSight, pero no creo que sea suficiente para responder a su pregunta. He realizado algunas ediciones para que quede más claro que tu pregunta no se trata de varios videos.

Respuestas (1)

Hay 12 propulsores en InSight, montados alrededor del borde exterior del módulo de aterrizaje, todos apuntando en una orientación fija generalmente hacia abajo. Los propulsores tienen válvulas operadas eléctricamente que se pueden operar en pulsos bastante cortos: el propulsor puede disparar durante una fracción de segundo a la vez.

Al controlar la velocidad y/o la duración de los pulsos de manera diferente en diferentes propulsores, el módulo de aterrizaje puede producir más fuerza hacia arriba en un lado o en el otro, lo que hace que se incline en la dirección deseada. Esto es "pulso diferencial". Creo que se usaron sistemas similares en Viking y MSL; No estoy seguro acerca de Spirit & Opportunity.

Durante la fase terminal del descenso, cuando el módulo de aterrizaje necesita frenar con fuerza, los propulsores estarán mayormente encendidos, apagándose brevemente de un lado u otro para controlar la actitud dejando que ese lado se hunda.

Esto proporciona control de cabeceo y guiñada. El control de balanceo es un poco menos crítico para el descenso, pero me parece que los grupos de propulsores en cada esquina del módulo de aterrizaje están ligeramente inclinados entre sí:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Entonces, pulsar diferencialmente los propulsores en cada grupo daría un poco de control de balanceo.

La descripción de Spaceflight101 sugiere que los propulsores pueden ser estrangulables, pero no me queda claro si eso significa producir un nivel de empuje promediado en el tiempo mediante pulsaciones, o un empuje inferior constante manteniendo la válvula propulsora parcialmente abierta; La hoja de datos de Aerojet no describe ese modelo exacto. De todos modos, el control de actitud del acelerador diferencial funciona esencialmente igual que el control de pulso diferencial.

Editado a la dirección.
Buscar en el artículo de Spaceflight 101 "2.5" encuentra lo que parece ser una sección relevante, pero realmente no lo entiendo.
Se trata de los propulsores de control de trayectoria, no de los propulsores de aterrizaje.
Hm, creo que el control de actitud y los propulsores TCM están conectados a la carcasa trasera, no al módulo de aterrizaje, por lo que el control de balanceo debe ser manejado por los propulsores de aterrizaje por completo.
Sin embargo, tal vez tenga algo de RCS para el rollo. No creo que simplemente lanzaran una sonda sin controlar el balanceo en el descenso. Igual muchas gracias por tus respuestas!
¿Cómo controlan las naves espaciales de Marte la actitud en el descenso y aterrizaje final?
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