For ? f? en litt bedre oversikt over hva vi har i vente n?r landingen begynner skal vi som tidligere lage en simulering av landingen. Mer spesifikt skal vi simulere banen til raketten n?r den beveger seg nedover i atmosf?ren. For ? gj?re simuleringen s? realistisk som mulig skal vi fors?ke inkludere effekter fra b?de gravitasjonskraft, luftmotstand og atmosf?rens rotasjon.
Simulasjonen v?r ble rett og slett helt mislykket. Banen i figuren gir virkelig null mening. Som vi ser beveger faktisk raketten seg inn i planeten, noe som ?penbart ikke er mulig. Vi er litt usikre p? ?rsaken til problemene, men mistenker at det er knyttet til tidligere feil da vi modellerte atmosf?ren, og muligens feil i metoden som brukes her. Simulasjonen ble vanskelig ? bruke til noe nyttig p? grunn av problemene, s? vi valgte pr?ve ? feile med landingen i stedet fram til vi fikk en god landing. Siden dette er et datagenerert solsystem og vi ikke bruker en faktisk rakett har vi den fordelen at vi kan begynne p? nytt dersom noe g?r galt. Det er ikke s? farlig om vi krasjer for vi kan bare pr?ve ? lande p? nytt.
Under kan du se et plott for den absolutte hastigheten, som gir minst like lite mening som banen. Likevel kan den v?re med p? ? forklare hvorfor banen blir feil.
Som vi ser er det en enorm endring i hastighet rundt \(t=800s\). Vi vet ikke hva dette skyldes, men det er nok ?rsaken til at raketten beveger seg inn i planeten i plottet over banen. Dersom vi soomer mer inn p? grafen mer vil man se at hastigheten virker fornuftig til ? begynne med, men tar fullstendig av p? slutten slik vi ser i figuren under:
Faktisk landing
Under den faktiske landingen brukte vi litt ulike ting for ? s?rge for en trygg landing. Vi brukte en fallskjerm p? \(8m^2\) som ble sluppet ut for ? senke farten da vi kom inn i atmosf?ren, og vi brukte en booster som bremset raketten ytterligere for ? s?rge for en trygg nedstigning.
Mer spesifikt foregikk landingen slik:
- Vi gir en boost s? vi begynner ? falle inn i atmosf?ren.
- \(140\space000m\) over bakken slipper vi ut landeren.
- \(1\space200m\) over bakken slipper vi ut fallskjermen.
- \(500m\) over bakken gj?r vi en boost p? \(400N\) for ? bremse ned landingen.
Resultatet ble denne banen som du ser i figuren under:
Som vi ser faller raketten inn mot atmosf?ren slik vi ville forvente oss etter boosten som ble gjort. Etter det ser vi hvordan bremses mer ned f?r den til slutt lander p? bakken.
Under har vi samme plot, men vi har forst?rret plottet for ? gj?re det enklere ? se hendelsesforl?pet.
Under har vi noen flere plotts for ? se p? ulike st?rrelser knyttet til landingen. Vi kan begynne med ? se p? grafen for vinkelhastigheten n?r vi n?rmer oss planeten. Her mener vi antall radianer den roterer om planeten per tid. Den s? slik ut:
Som vi ser er den som forventet konstant fram til vi begynner nedstigningen. N?r den begynner ser vi at vinkelhastigheten ?ker, som gir mening fordi raketten begynner ? falle raskere mot planeten. Som vi ser fortsetter dette like etter den kommer inn i atmosf?ren og at landeren blir sluppet ut. Men etter det bremses det veldig raskt ned. Dette skyldes at landeren har en stor hastighet, og opplever derfor en stor drag force. Siden denne ogs? har en masse p? \(90kg\) som er betraktelig mindre enn rakettens masse p? \(1010kg\) vil den f? en stor negativ akselerasjon som bremser farten ned til terminalhastigheten. N?r fallskjermen frigj?res ser vi ikke noen betraktelig endring vinkelhastigheten. Det er litt merkelig, men det kan v?re at endringen er s? liten at vi ikke ser den. Hvis vi ser p? aksene ser vi at vinkelhastigheten er veldig liten i utgangspunktet, s? det er begrenset hvor mye mer den vil bremses ned.
Her ser vi en graf over den absolutte hastigheten. Som vi ser har den ganske lik form som den forrige grafen men, med ulik st?rrelse som vi ser p? aksene. ?rsaken til likheten i form handler om forholdet mellom hastigheten og vinkelhastigheten som vi diskuterte over.
Det er helt tydelig at det er noe feil i plottet for drag force. Fallskjermen t?ler bare en kraft p? \(250kN\), men kraften her g?r jo opp mot \(17500kN\). Alts? er kraften \(70\) ganger for h?yt. Men vi klarte ? f? en vellykket landing, som betyr at fallskjermen ikke ble ?delagt. Dermed vet vi at kraften m? v?re for h?y. En mulig forklaring p? hvorfor er at tettheten til atmosf?ren som blir brukt for plottet ble beregnet feil i blogg 6. Det er mulig at vi kan ha feiltolket spekteret og derfor har f?tt feil tetthet. Likevel virker det litt rart at feilen vil v?re s? stor som plottet tyder p?. Det er vanskelig ? si akkurat hva som er ?rsaken til den enorme forskjellen. Det kan potensielt ogs? ha v?rt noen feil i metoden, men etter ? ha lett etter det en stund har vi fortsatt ikke funnet noe som peker seg ut.
N?r det kommer til landingen s? fant vi ut i del 6 fant vi ut at vi ?nsket ? lande ved den sf?riske koordinaten: \((r,\theta,\phi)=(6597221.3m,-3.18,\pi/2)\). Om vi skriver om til kartesiske koordinater \((x,y,z)\) finner vi koordinaten \((-6592884.2m,249893.8m,0.0m)\). Det faktiske landingsstedet ble i punktet \((-6592530.4m,248787m,0,0)\). Dette er faktisk bare \(1161.2m\) fra hvor vi fors?kte ? lande. Avstanden er som vi ser p? litt over en kilometer, og dette kan kanskje virke litt mye med f?rste ?yekast, men det er viktig ? huske p? hvor langt unna man kunne ha landet. I det mest ekstreme tilfellet der man bommer maksimalt vil man havne p? punktet p? andre siden av planeten. Det er faktisk hele \(20725782.0m\). Dermed er feilmarginen faktisk bare \(0.01\)% av hva den i teorien kunne ha v?rt.
Landingen endte opp med ? vare i ca. 63 minutter der landeren tilbrakte 16.9 minutter i atmosf?ren f?r touchdown. I tillegg hadde landingsfart?yet en hastighet p? omtrent \(2.93m/s\) mot bakken under landingen. Man g?r ut i fra at det blir en myk landing, alts? at raketten ikke blir ?delagt n?r den treffer bakken, dersom hastigheten er mindre enn \(3m/s\). Alts? var hastigheten lav nok til ? sikre en trygg landing.
Til slutt skal vi se p? noen av videoene vi filmet under landingen. Her kan du se de to videoene fra to ulike perspektiver. Som vi ser var faktisk mye av det vi trodde var hav egentlig skyer. Likevel ser vi at det faktisk var noen mindre sj?er p? planeten. N?r det kommer til potensielt liv er det litt vanskelig ? vurdere hva gr?nnfargen faktisk er. Planetene er som vi mange ganger har nevnt datagenererte og er derfor ikke s? detaljerte p? overflaten. S? vi kan ikke konkludere noe om det er liv eller ikke, men det kan v?re at gr?nnfargen er en slags plante eller sopp eller noe s?nt.