Debido a la complejidad de los fenómenos atmosféricos que aparecen en Marte, se ha diseñado un sistema integral que permita controlar y monitorizar la presión, así como la composición residual de gases para adecuarla a las variables conocidas. Para controlar la presión y la temperatura hemos utilizado un sistema de PID.

La cámara MARTE está formada por dos cámaras de vacío unidas entre sí mediante una válvula electro neumática. Para controlar la presión, hay que tener en cuenta las principales variables que aparecen en la ecuación de estado de los gases perfectos o ideales: (PV=nKT).

Para recrear la atmósfera Marciana en MARTE, tenemos la complejidad adicional de diferentes gradientes de temperatura que existen en el interior de la campana. Es decir, el portamuestras se encuentra a una temperatura que simula el suelo de Marte, en torno a los 200K, los anillos de refrigeración interior se encuentran a 77K y la pared externa de la cámara de vacío está a temperatura ambiente, unos 300K.

En la cámara MARTE, necesitamos contar con un controlador automático de presión que nos ayude a introducir o quitar «gas», de la mejor manera. Cuando se utiliza este controlador, realizamos el control de dos modos diferentes. El primer modo, ajustando la presión con respecto a un sensor de referencia, y el segundo modo controlando el flujo de gas.

En el primer modo, el de ajuste de la presión con respecto a un sensor de referencia, se puede realizar de dos maneras. En ambos casos el sensor de presión nos da un valor de referencia que es comparado con el valor nominal y efectúa una acción sobre la válvula, para compensar la pérdida o ganancia de presión. Esas maneras son:

• STD: control de presión con flujo variable de entrada de gas (figura de arriba). El controlador programa una acción para cerrar la válvula a una determinada presión y abrirla a otra. La válvula de control regula la entrada de gas al sistema de vacío para una velocidad de bombeo determinada, que puede variar en el tiempo. Este sistema es el habitual en las cámaras de vacío, en las que la bomba está continuamente en funcionamiento, y se modifica la entrada de los gases mediante una válvula automática de control. La válvula puede ser de mariposa para grandes volúmenes, como en la CA, o de aguja para pequeños volúmenes y cambios mínimos de temperatura, como en la CP.

 

En modo STD, lo mas sencillo para sistemas conocidos es trabajar en automático. Para cambios bruscos de presión o temperatura, es adecuado trabajar con un PID optimizado para las características de nuestros experimentos.