НАСА только что надуло свой тепловой экран космического корабля нового поколения для Марса

НАСА только что надуло свой тепловой экран космического корабля нового поколения для Марса Космос

Чтобы мягко посадить ракетный корабль на поверхность Марса, нужно преодолеть самую острую физику.

Когда космический корабль возвращается на Землю, относительно плотная атмосфера помогает замедлить эту ускоряющуюся пулю. Но на Марсе аэродинамика не такая дружелюбная. Атмосфера намного тоньше, с самым плотным марсианским воздухом, только примерно таким же толстым, как то, что вы найдете на Земле на высоте 100 000 футов над уровнем моря, что более чем в три раза превышает высоту пика горы Эверест.

По данным НАСА, из более чем 40 миссий, отправленных на Марс, менее половины были успешными.

И они хотят отправить туда людей?

«Я называю это атмосферой против Златовласки», — сказал Джим Рейтер, заместитель администратора НАСА в управлении космических технологий. «Он достаточно толстый, чтобы вызвать у вас проблемы, и недостаточно тонкий, чтобы помочь вам».

Но космические ученые считают, что они выяснили, как вытащить больше драг из буквального воздуха.

Инженеры разработали новое оборудование — надувной тепловой экран — который может быть ключевым. Названная гиперзвуковым надувным аэродинамическим замедлителем или HIAD, технология может помочь НАСА высадить астронавтов и массивные грузы на Красную планету в конце 2030-х годов.

Теперь команда из Исследовательского центра Лэнгли космического агентства в Вирджинии готова проверить свой характер в космосе. Ранее на этой неделе ученые и инженеры собрались, чтобы увидеть тепловой экран, надутый в последний раз на Земле, прежде чем он выйдет на орбиту на ракете United Launch Alliance Atlas V в ноябре.

Миссия, известная как Бернард Куттер Low-Earth Orbit Flight Test надувного замедлителя — LOFTID для краткости — проведет эксперимент с метеорологическим спутником в путешествии вокруг Земли, которое проходит над Северным и Южным полюсами. Тепловой экран будет оставаться на месте до момента доставки спутника, а затем будет раздуваться, когда космический корабль вернется на Землю.

На небольшой демонстрации в среду окутанный серым металлом тепловой экран, похожий на гигантскую шляпку гриба, раздулся в пещеристой лаборатории. Устройство было шириной 20 футов, размером с небольшую карусель, с подиумом, растянутым сверху, чтобы ученые и инженеры могли пересечь его.

NASA демонстрирует инфляцию теплового экрана

Исследователи NASA Langley демонстрируют инфляцию теплового экрана в последний раз на Земле, прежде чем он пройдет испытание в космосе в ноябре этого года. Фото: Элиша Зауэрс

С тех пор, как НАСА основало в 1958 году, агентство полагалось на ракетные двигатели и жесткие тепловые экраны аэрооболочек для посадки космических аппаратов. Аэрооболочка представляет собой защитную оболочку, защищающую посадочный модуль от палящего тепла при входе в атмосферу.

От первой миссии Viking без экипажа в 1970-х годах до последнего марсохода НАСА Curiosity, запущенного в 2011 году, инженеры использовали ту же технологию теплового экрана, чтобы добраться до Марса.

Но классическая технология ограничивает. Твердая аэрооболочка может быть размером только с диаметром носового конуса ракеты, который удерживает посадочный модуль. Однако чем больше аэрооболочка, тем тяжелее могут быть грузы. Для отправки астронавтов на Марс ученые говорят, что им нужно будет высадить от 20 до 45 тонн. До сих пор они приземлились только менее двух тонн на марсианскую землю.

Опора на старый метод также ограничила посадку космических аппаратов в северные низменности Марса, ниже базового уровня высоты на Красной планете, сказал Джо Дель Корсо, менеджер проекта в Лэнгли.

Посадочный модуль «Марс Викинг»

НАСА использовало ту же классическую технологию теплового экрана для посадки на Марс со времен миссии «Викинг» в 1970-х годах. Фото: НАСА «Я называю это атмосферой против Златовласки».

Вот как может пригодиться надувной тепловой экран.


Система состоит из стопки внутритрубчатых колец, связанных друг с другом. Его синтетический материал в 15 раз прочнее стали и способен выдерживать температуры выше 2 900 градусов по Фаренгейту. Идея состоит в том, чтобы развернуть его выше в атмосфере Марса, расширяя возможности наса по приземлению по всему южному нагорье Марса.

Это более реалистичное решение, чем пучки парашютов размером с футбольные поля или десятки лишних тонн ракетного топлива, считают эксперты.

«С помощью классической технологии вы можете высадить около 1,5 метрических тонн. Это эквивалентно хорошо оборудованному гольф-кару», — сказал Дель Корсо Mashable. «С 20-40 метрическими тоннами мы говорим о ранчо, полностью меблированном автомобилем в навесе. Это то, что вы должны иметь».

Надутый тепловой экран, замедляющийся в пространстве

Демонстрационная миссия по надувному тепловому экрану стартует в ноябре. Фото: НАСА

Миссия стоимостью 93 миллиона долларов является партнерством с United Launch Alliance, которая обеспечит поездку и восстановление оборудования НАСА после запуска. Ракета взлетит с базы космических сил Ванденберг в Калифорнии. Если все пойдет по плану, тепловой экран замедлит автомобиль LOFTID с более чем 25-кратной скорости звука до менее 610 миль в час.

Затем надутая система отделится и приводнится в Тихом океане с парашютом возле Гавайев. Во время спуска он выбрасывает регистратор данных, хранящий информацию о полете, которую лодка будет извлекать из воды.

В миссии ULA тоже есть что-то. Новая технология теплового экрана может помочь им восстановить отработанные ускорители для повторного использования, сказал Барб Иган, директор гражданской космической программы компании, имея в виду печально известный дорогой аспект космических путешествий. Бизнес надеется однажды использовать его для своей тяжелой ракеты Vulcan, двигатели которой составляют около 60 процентов стоимости каждого запуска.

«Это гигантский скачок в технологии аэрооболочек, — сказал Иган, — чтобы иметь возможность быстро, легко, безопасно возвращать наши двигатели и повторно использовать эту технологию, а не выбрасывать ее».

Оцените статью
Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Наш сайт использует файлы cookies, чтобы улучшить работу и повысить эффективность сайта. Продолжая работу с сайтом, вы соглашаетесь с использованием нами cookies и политикой конфиденциальности.

Принять