První test tepelného štítu nové generace NASA je odložen minimálně na 9. listopadu

02/11/2022 Iveta Mauci 3 min read 256 Zobrazení Hypersonický nafukovací aerodynamický zpomalovač, LOFTID, NASA, tepelný štít

Nové Technologie TOP 10 Vesmír Všechny články

*Ilustrace letového testu nafukovacího zpomalovače (LOFTID) na nízké oběžné dráze.*

Tření během návratu do atmosféry stačí k tomu, aby se kosmická loď proměnila v žhnoucí trosky komety, pokud nejsou řádně zmírněny. To je dobrá věc, když je to úmyslné, ale jinak téměř vždy velmi špatné. Raketoplán, když byl ještě v provozu, byl navržen tak, aby zasáhl nejvzdálenější okraje zemské atmosféry při cestování při cestování 25 Mach (~17 000 MPH), pak se svezte na vlně přehřátého plazmatu, generovaného proto, že třecí síly jsou tak velké, že doslova roztrhají okolní vzduch na molekulární úrovni, dolů do atmosféry, dokud aerodynamické povrchy nezískají znovu svou účinnost, napsal Galaxyconcerns.

„Využití atmosférického odporu je nejúčinnější metodou ke zpomalení kosmické lodi,“ poznamenává NASA. Aby přežil intenzivní teploty 1648.889 ℃, raketoplán spoléhat na vrstvy ablativních tepelně stínících dlaždic, které by se roztavily a odlouply a odnesly s sebou další teplo, ale pro zítřejší znovupoužitelnou kosmickou loď má NASA v plánu něco lepšího, něco nafukovacího.

NASA naplánovala startovací okno pro misi LOFTID na začátek 9. listopadu. Bude létat z Vandenbergovy základny vesmírných sil na palubě rakety ULA Atlas spolu s novým „polárním meteorologickým satelitem NOAA“. Poté, co se satelit oddělí od horního stupně rakety Atlas, LOFTID se rozvine a nafoukne na nízkou oběžnou dráhu před svým návratem.

„Jeden z největších rozdílů je před tím, než jsme prováděli suborbitální testy, přicházely rychlostí zhruba 5 600 mil za hodinu nebo 2,5 kilometru za sekundu, což je již obtížné,“ Steve Hughes, vedoucí aeroshellů LOFTID v Langley Research Center NASA, uvedl v tiskové zprávě. „Ale s LOFTID se dostaneme rychlostí téměř 18 000 mil za hodinu nebo 8 kilometrů za sekundu.“ To je asi třikrát rychleji, ale to znamená devětkrát více energie.“

Tepelný štít LOFTID nabízí čtyři vrstvy ochrany proti vší té energii. Vnější vrstva je vyrobena z keramiky a příze z karbidu křemíku tkané do látky na stejných druzích průmyslových tkalců, které vyrábí džínovinu. Druhá a třetí vrstva jsou dva druhy izolace, jsou tam proto, aby chránily čtvrtou vrstvu – skutečné nafukovací kousky. Vše je naskládáno do řady soustředných prstenců – samy konstruované z tkaného polymeru, který je hmotnostně desetkrát pevnější než ocel – které pomohou řídit expanzi štítu.

NASA již více než deset let vyvíjí technologii Hypersonický nafukovací aerodynamický zpomalovač (HIAD). LOFTID (Letový test nafukovacího decelerátoru na nízké oběžné dráze) je nejnovější iterací této technologie, nového druhu tepelného štítu, který se potenciálně vyhýbá mnoha problémům, které má NASA se současnou generací tuhých aeroshellů. Tyto tvrdé štíty mají pevný limit na velikost, který je dán průměrem pláště rakety. Měkké aeroskořápky tomuto omezení nečelí a mohou být prodlouženy daleko za okraj pláště, což umožňuje NASA chránit větší a těžší náklad při vstupu do atmosféry.iTento obsah není dostupný kvůli vašim preferencím ochrany soukromí.

To je zvláště důležité pro naše budoucí plány průzkumu sluneční soustavy, protože dalším problémem současných tepelných štítů je, že fungují pouze v zemské atmosféře. Pokusíte se postavit na povrch Marsu něco o velikosti raketoplánu a toto cvičení skončí tím, že vaše kosmická loď bude mít velmi dlouhou stopu rozmazanou po Rudé planetě – nebo jeden velmi krátký kráter, pokud máte obzvlášť smůlu. Atmosféra Marsu prostě není dostatečně hustá, aby vytvořila dostatečné tření proti tepelným štítům moderní velikosti, aby bezpečně zpomalila sestup raketoplánu. Takže NASA testuje štít, který je nafukovací.

Když začne klesat, LOFTID se bude pohybovat rychlostí více než 25krát vyšší než rychlost zvuku. NASA doufá, že na konci se LOFTID bude plazit relativně 609 MPH. Po celou dobu letu bude palubní záznamník dat testovacího štítu přenášet nejrelevantnější data ze senzorů a videa a zároveň ukládat co nejvíce na palubu ve vysunovacím záznamníku. Pokud by vše šlo podle plánu, štít LOFTID se dostatečně zpomalí, aby rozvinul přistávací skluz, než se usadí v Tichém oceánu před vyzvednutím ULA.

Zdroj: Galaxyconcerns