¿Qué tipo de aislamiento se utiliza en el helicóptero Ingenuity?

Un comunicado de prensa de la NASA afirma hoy

“Esta es la primera vez que Ingenuity ha estado solo en la superficie de Marte”, dijo MiMi Aung, gerente de proyectos de Ingenuity en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “Pero ahora tenemos la confirmación de que tenemos el aislamiento correcto, los calentadores correctos y suficiente energía en su batería para sobrevivir la noche fría, lo cual es una gran victoria para el equipo. Estamos emocionados de continuar preparando Ingenuity para su primera prueba de vuelo”.

  • ¿Qué tipo de aislamiento se utiliza en el helicóptero?
  • ¿Cómo fue elegido? Supongo que la masa es más importante aquí que el valor R.
espectro.ieee.org/aerospace/robotic-exploration/… parece implicar que es solo un espacio de aire, por las razones masivas que identifica. "Consideraron aislar los componentes electrónicos con aerogel, una espuma súper liviana, pero decidieron que incluso eso agregaría demasiado peso".
@ceejayoz Cuando el aerogel agrega demasiado peso, sabes que estás eliminando los últimos miligramos fraccionarios posibles.
El aerogel (al menos en la Tierra) tiene solo 3 veces la densidad de la atmósfera. Cuando se hace en una cámara llena de helio, es menos de 1x. ¡Sí, un sólido más ligero que el aire!

Respuestas (1)

En pocas palabras, entonces:

La capa de aislamiento Kapton alrededor del gas CO2 es el aislamiento.

(No encontré un valor R equivalente para CO2 ya que ese valor se usa para materiales de construcción y el CO2 no figura como tal, IIRC)

Respuesta parcial, según un video:

gas CO2

En lugar de utilizar aerogel para el aislamiento, la nave utiliza espacios de CO2 entre los componentes. ¡Incluso el aerogel era demasiado pesado!

citas:

(MiMi Aung) Entonces, en el recinto en sí, estamos usando el gas CO2 como material de aislamiento.

(Entrevistador) ¡Oh, guau! ¿Sin aerogel?

(MiMi Aung) Sin aerogel. Lo consideramos. Estaba en el juego. Estaba en la consideración al principio, y resulta que solo el CO2 como aislante en sí mismo fue suficiente para que cerráramos nuestro modelo térmico.

aislamiento

https://www.dupont.com/electronic-materials/blogs/knowledge/duPont-technology-protects-ingenuity-mars-drone-mission.html

el dron Ingenuity utiliza tecnología DuPont para protegerlo de las duras condiciones marcianas. Ingenuity tiene un centro de control de temperatura a bordo llamado Helicopter Warm Electronics Box (HWEB). Este centro de control alberga todo el equipo electrónico necesario para operar el dron helicóptero, incluidas las baterías precargadas, el controlador de vuelo y las cámaras y otros sensores necesarios para el altímetro láser y el sistema de visión terrestre. El HWEB cuelga entre las patas de aterrizaje del helicóptero y utiliza una combinación de calentadores de película delgada de poliimida Kapton® y una capa de aislamiento Kapton® metalizado para absorber la mayor cantidad de calor solar posible y, al mismo tiempo, minimizar la pérdida de calor desde el interior de la caja hacia la atmósfera marciana. .

https://www.thisislocallondon.co.uk/youngreporter/19272951.engineering-marvel-ingenuity-aditya-jain-wilsons-school/

Sin su aislamiento térmico, Ingenuity se congelaría y no podría volar ya que la temperatura en Marte baja a -100°C por la noche. El aislamiento térmico es un aspecto muy importante y, por lo tanto, las baterías se mantienen en el centro del helicóptero rodeadas de placas de circuitos electrónicos, además encapsuladas con una cubierta que contiene gas CO2, un gas de efecto invernadero que ayuda a mantenerlo caliente.

https://www.nasa.gov/mediacast/small-steps-giant-leaps-episode-53-ingenuity-mars-helicopter

Y ese vehículo en particular pasó por todas las cámaras de prueba que tenemos en JPL, a través de vibraciones, golpes, bajas temperaturas, etc. Entonces, una vez que tuvimos éxito en ambos, informaron ligeras modificaciones de diseño en el vehículo de vuelo final. Por ejemplo, aumentamos ligeramente los espacios de aislamiento que teníamos a lo largo del fuselaje.

https://slate.com/technology/2021/02/mars-ingenuity-helicopter-perseverance-rover-landing-nasa.html

Hay un pequeño panel solar en la parte superior. Resultó que la energía se necesitaría principalmente no para volar, sino para mantener calientes los componentes electrónicos del dron. Los planificadores de la misión consideraron brevemente aislarlos con aerogel, una espuma ultraligera utilizada en sondas anteriores a Marte que a veces se denomina "humo sólido", pero decidieron que era demasiado pesado.

arrojado

Rechazado: Aerogel

Un tl; dr realmente mejoraría esta respuesta.
Valoro las respuestas concisas y bien referenciadas sobre los volcados de información gigantes de datos vagamente relacionados. Puede que me estés confundiendo con otro usuario. Gracias por agregar el tl; dr.