Tengo mi grado en ingeniería espacial (espacio, no aeroespacial; ningún avión cosas en mi aprendizaje) así que pensé que debería dar esta respuesta.
Los ingenieros de la NASA plan de este tipo de sistema, de esta manera: Después de decidir sobre la misión de alto nivel de los parámetros, haga una lista de los diferentes sistemas de aterrizaje. Para MSL, esto incluye el diseño final, aerobraking, bolsas de aire, y un sinfín de posibilidades. Como pasa el tiempo, se tira lejos la menos factible (por lo general hay una ranura de la denominada "nueva tecnología" que permite la nueva tecnología de la que no hemos pensado, lo que suele ser despojado temprano, ya que requieren de un par de años para garantizar que las nuevas tecnología es TRL8). Misiones como MSL son por lo general en las obras por más de una década antes de su lanzamiento, lo que le da un montón de tiempo para refinar la misión de los parámetros. En algún punto, se determinó que la masa de MSL iba a ser demasiado grande para que la puramente aerobraking de implementación. Además, se decidió que los sistemas de misión crítica eran demasiado delicados para las bolsas de aire, lo que puede afectar seriamente finamente calibrado de equipos (la pesadez también tenía que ver con las bolsas de aire de desguace). Huelga decir que, uno por uno, la alternativa de sistemas de aterrizaje fueron eventualmente, todos descartados como inviable, que no se ajusten a los requerimientos de misión imposible, demasiado caro o demasiado arriesgado (todo tiene un análisis de riesgo asociados con él. Si algo pone un dedo encima de la decidida "demasiado arriesgado" de la línea, se ha ido). Como se ha mencionado, muchas de estas alternativas fueron eliminados debido a la abundante cantidad de simulaciones que mostró que no iba a funcionar. Y puedo dar fe de que hay muchas simulaciones. La primera (y más tarde, el último) lo que los ingenieros cuando se les da un nuevo conjunto de parámetros o de un nuevo concepto de misión es un modelo para determinar la viabilidad, las restricciones de presupuesto, plazos, etcétera. Y estas simulaciones no están restringidos a la NASA; de todos ellos y de los informes de conclusiones interesantes. Como un ejemplo, tengo un físico ahora, no afiliados con la NASA en el menos, pero para la próxima OSIRIS-REx de la misión, ya he ejecutar cientos de simulaciones relativas orbital patrones de escaneado, los ángulos, los datos de la tasa de subida, el nombre. Y me he informado de los hallazgos de la NASA. Para algo tan grande como el MSL, tenían los físicos y los ingenieros de todo el mundo ejecución de pruebas y retroalimentación de datos relevantes. Entonces, los ingenieros de la NASA puede tomar los datos y reducir la lista útil de los sistemas.
En cuanto a cómo calcular la fuerza del impacto, etc. Tenemos una idea bastante buena de las condiciones de la atmósfera, la gravedad del mapa, y otras características importantes de Marte. Los cientos de personas que hacen cientos de simulaciones que he mencionado lo cubre todo. La NASA utiliza un tipo de "Google Mars" para elegir un número de posibles sitios de aterrizaje y un número de sistemas posibles y, a continuación, libera esa información. Las simulaciones se ejecutan para cada sistema en cada ubicación utilizando las características específicas de la ubicación. Para nuestro resultado final, sabíamos que la gravedad del mapa y de la presión de la densidad. Además, se pueden estimar velocidad de empuje, la velocidad de enfoque, y una miríada de otros parámetros. Luego lo que es la izquierda que no sabemos, nos aproximado (no es broma, a veces no describe la realidad mejor que ciego de adivinar). A menudo, el uso simple de la física Newtoniana y algunos potencia de los ordenadores, se puede simular casi exactamente lo que va a suceder. Por supuesto, en algún momento hemos hecho ir y probar un modelo análogo en la Tierra.
Todo esto se dice, no hay algunas de las incógnitas todavía. Muy pocas cosas se han utilizado en Marte antes, así que cada vez que enviar una nueva sonda, estamos probando un nuevo sistema. Mientras CURIOSITY aterrizó sin problemas, no todo lo que hace. Yo, la atención directa a la Beagle II Mars lander (acertadamente apodado el Mars Polar Crasher), que impactó en la superficie sin que se ralentice. Sin embargo, en todos los casos, asegúrese de que el elegido de sistema de aterrizaje es la más adecuada para el trabajo.
