Zdjęcie: © Jeremy Straub / Unsplash
Źródło: unsplash.com/photos/GpVTuahi2aM
NASA testuje technologie, które mogą w przyszłości chronić astronautów i ładunki podczas powrotu z misji na Księżyc lub Marsa. Zamiast budować osobny pojazd badawczy, agencja wykorzystała ostatni etap pracy statku towarowego. Po odłączeniu od Międzynarodowej Stacji Kosmicznej statek Cygnus XL zabrał ze sobą 12 małych, eksperymentalnych kapsuł. Zostaną one uruchomione przed planowanym rozpadem statku w atmosferze i zbiorą dane o działaniu różnych osłon termicznych.
Badanie nosi nazwę Kentucky Reentry Probe Experiment 3, w skrócie KREPE-3. To trzecia odsłona serii stosunkowo tanich eksperymentów, które wykorzystują powrót statku towarowego jako okazję do zebrania danych w rzeczywistych warunkach lotu. Projekt powstał dzięki współpracy University of Kentucky, władz stanu Kentucky, programu NASA EPSCoR, kilku ośrodków NASA oraz partnerów federalnych i komercyjnych. Kapsuły zaprojektowali studenci University of Kentucky, a przed odlotem astronauci umieścili je wewnątrz statku razem z odpadami.
Słownik artykułu
Krótkie objaśnienia terminów występujących w tekście. Każde hasło prowadzi do szerszej definicji i przykładów użycia.
Element pojazdu kosmicznego chroniący jego konstrukcję przed bardzo wysoką temperaturą podczas przejścia przez atmosferę.
Materiał ochronny, który podczas silnego nagrzewania stopniowo się zużywa, pomagając odprowadzać energię cieplną od wnętrza pojazdu.
Część kapsuł ma sprawdzić materiały, które mogą znaleźć zastosowanie w przyszłych misjach marsjańskich. NASA Ames dostarcza między innymi elementy z rodziny MERINO, czyli elastyczne warstwy włókien węglowych i fenolowych zszyte w sposób przypominający filc. Według opisu projektu mają być one szybsze w produkcji, bardziej elastyczne i tańsze od tradycyjnych materiałów ochronnych. To ważne przede wszystkim w kontekście Marsa, którego rzadsza atmosfera oznacza mniejsze obciążenia cieplne podczas wejścia i może pozwolić na zastosowanie lżejszej osłony. Jest to jednak kandydat do dalszych testów, a nie gotowe rozwiązanie dla przyszłych pojazdów.
Jedna z kapsuł połączy materiały MERINO z innymi elementami w konstrukcji o podwójnym stożku. Jej przednią część zabezpieczy wolframowy czubek oraz warstwy włókien węglowych i tworzywa odpornego na wysoką temperaturę, natomiast tylny stożek zostanie owinięty materiałem MERINO. Taki układ ma pozwolić porównać modele komputerowe z pomiarami uzyskanymi podczas rzeczywistego lotu. Inna kapsuła odwzoruje kształt osłony aeroshell przygotowywanej dla misji Dragonfly, która ma dotrzeć do Tytana, księżyca Saturna. Zostanie ona pokryta materiałem Phenolic Impregnated Carbon Ablator, czyli ablacyjnym kompozytem węglowym opracowanym w NASA Ames i wcześniej wykorzystywanym w kilku misjach NASA.
KREPE-3 obejmuje także test osłony rozkładanej, przypominającej parasol. Zwiększenie powierzchni takiej konstrukcji może pomóc spowolnić opadanie, a po złożeniu osłona zajmuje mniej miejsca podczas startu. W pełnej skali podobne rozwiązanie mogłoby służyć do rozmieszczania ładunków większych niż rakieta, która wyniosła je w przestrzeń kosmiczną. Inne kapsuły sprawdzą nowe geometrie, zachowanie konstrukcji podczas powrotu oraz działanie systemów pomiarowych. W eksperymencie uczestniczą również partnerzy krajowi i zagraniczni, w tym zespół z University of Stuttgart, który dostarczył czujnik strumienia cieplnego. Taki instrument pozwala określać, jak energia cieplna rozchodzi się po powierzchni podczas wejścia w atmosferę.
Eksperyment nie rozstrzyga jeszcze, które rozwiązanie trafi do przyszłych statków. Jego wartość polega na połączeniu wielu prób w jednym locie i na wykorzystaniu pojazdu, który i tak wracał na Ziemię. Zebrane pomiary mogą pomóc ulepszać modele komputerowe, projektować czujniki oraz oceniać materiały przeznaczone dla kapsuł załogowych i towarowych. NASA traktuje KREPE-3 jako sposób na szybsze i mniej kosztowne zdobywanie danych o osłonach cieplnych, zanim podobne technologie zostaną rozważone w większych systemach.
Brak komentarzy. Bądź pierwszy!