Vesoljsko plovilo, ki ponovno vstopa v Zemljino atmosfero, naleti na temperature kar 1850 stopinj Fahrenheita, ko pade navzdol s hitrostmi, ki se približajo 7600 miljam na uro. Vsa ta energija je močan ščit, ki absorbira toploto, nujno potrebno za zaščito astronavtov in opreme v notranjosti. Toda v celotni NASA-in zgodovini so ti toplotni ščiti - običajno izdelani iz togih materialov - predstavljali varnostno vprašanje, s krhkimi keramičnimi ploščicami, ki so bile odgovorne za katastrofo v Columbiji leta 2003.
Nasa je včeraj izvedla test novega pristopa k tej težavi: napihljivi tkaninski toplotni ščit. Zgodaj zjutraj zjutraj je raketa z prototipom izstrelila 288 milj navzgor z Nasinega letala Wallops na letalu na vzhodni obali Virginije. Potem ko je eksperimentalno vozilo - znano kot eksperiment napihljivega vozila za ponovno uporabo (IRVE-3) - izstreljeno iz rakete, se je ščit napihnil po načrtu in se približno 20 minut spustil nazaj na Zemljo in pristajal na vzhodu Atlantika Rt Hatteras, Severna Karolina.
Strokovnjaki delajo na edinstvenem poskusu, ki bo za zaščito vesoljskega plovila pri vstopu v atmosfero planeta ali ob vrnitvi na Zemljo uporabljal napihljiv aeroshell / toplotni ščit"Vse je šlo kot ura. IRVE-3 je deloval tako, kot je bilo treba, "je povedal Neil Cheatwood, glavni preiskovalec projekta. "V Zemljino atmosfero je vstopil pri 10 Mahih, kar je desetkrat večja hitrost zvoka, in uspešno preživel vročino in sile potovanja."
Po treh letih razvoja je Nasina raziskovalna skupina ustvarila inovativen dizajn, ki se lahko spopade s stresom vesoljskega leta z uporabo lažjih in bolj prilagodljivih materialov. Ščit je ob izstrelitvi sestavljen iz stožca neinflacijskih obročev iz kevlarske tkanine, ki so vsi obdani s toplotno odejo. Med letom se 680-kilogramski toplotni ščit loči od izstrelitvene rakete in sistem za napihovanje črpa dušik v enoto, dokler ne oblikuje gobe, katerega zgornji cilinder ima premer približno 10 čevljev.
"Všeč nam je, ko je videti preprosto, " je dejala Carrie Rhoades, inženirka letalskih sistemov. "Dejansko je bilo potrebnega kar nekaj dela, da smo prišli do tega, kar smo zdaj. Opraviti moramo različna testiranja - v vetrnih tunelih, visokotemperaturnih objektih in laboratorijih. "
Prejšnji poskus, IRVE-2, je tudi uspešno preživel ponovni vstop avgusta 2009, vendar z veliko lažjo koristnostjo in z veliko počasnejšimi hitrostmi. IRVE-3 je doživel približno 10-krat večjo toploto, podobno kot bi pričakovali, da bi toplotni ščit zdržal pri dejanski misiji.
Med eksperimentalnim letom so inženirji natančno spremljali podatke z vgrajenih kamer in termometrov, da bi preverili, ali je ščit pred plovilom zaščiten pred ogromnimi količinami proizvedene toplote. Ko so se razveselili uspeha, so na območje splashdown poslali visokohitrostno ladjo ameriške mornarice, da bi priklicali plovilo, tako da ga lahko NASA osebje preuči za prihodnje misije.
Nasa izvaja teste, da bi pokazala, da bi se lahko takšne napihljive zasnove v prihodnosti uporabljale za zaščito vesoljskih kapsul med vstopom v planet ali spustom in pomagale pri vračanju tovora na Zemljo z Mednarodne vesoljske postaje. "Super je videti, da začetni rezultati kažejo, da smo imeli uspešen preizkus hiperzvočnega napihljivega aerodinamičnega zaviralca, "je dejal James Reuther, namestnik direktorja Nasinega programa vesoljske tehnologije. "Ta demonstracijski polet sega daleč v smeri, da prikaže vrednost teh tehnologij, ki služijo kot vhodni toplotni ščit za ozračje za vesolje v prihodnosti."
NASA načrtuje preizkušanje vedno večjih napihljivih toplotnih ščitov z drugimi vrstami toplotno odpornih tkanin, preden jih na koncu napoti v dejansko misijo. Sledi visokozračni preskus vnosa atmosferske atmosfere (HEART) - konceptna zasnova vključuje večji toplotni ščit, premera skoraj 30 čevljev.
Uporaba napihljivih modelov bi lahko omogočila toplotno zaščito znatno manjših velikosti in teže - in posledično vesoljska plovila, ki lahko sprejmejo večje količine znanstvene opreme in življenjske potrebščine. Nasini znanstveniki predvidevajo, da bi bila tehnologija uporabna pri prihodnjih misijah kjer koli z ozračjem, vključno z Marsom, Venero ali celo Titanom, največjo luno Saturna.
