Demonstrimi i mburojës së nxehtësisë së NASA-s e kalon testin

Pak më shumë se një vit më parë, një artikull i testit të fluturimit të NASA-s erdhi duke bërtitur nga hapësira me më shumë se 18,000 mph, duke arritur temperaturat prej gati 2,700 °F përpara se të spërkatej butësisht në Oqeanin Paqësor. Në atë moment, ai u bë trupi më i madh i hapur – një lloj mjeti rihyrës që krijon një valë goditëse që shmang nxehtësinë – që ka hyrë ndonjëherë në atmosferën e Tokës.

Testi i fluturimit në orbitën e ulët të Tokës i një ngadalësuesi të fryrë (LOFTID) u lançua më 10 nëntor 2022, në bordin e një rakete Atlas V të Aleancës së Nisjes së Bashkuar (ULA) dhe demonstroi me sukses një mburojë nxehtësie të fryrë. I njohur gjithashtu si një aerosell ngadalësues aerodinamik i fryrë hipersonik (HIAD), kjo teknologji mund të lejojë që anijet më të mëdha kozmike të zbresin në mënyrë të sigurt nëpër atmosferat e trupave qiellorë si Marsi, Venusi dhe madje edhe hëna e Saturnit, Titan.

“Aeroshat me diametër të madh na lejojnë të ofrojmë pajisje kritike mbështetëse, dhe potencialisht edhe ekuipazh, në sipërfaqen e planetëve me atmosferë. Kjo aftësi është thelbësore për ambicien e vendit për të zgjeruar eksplorimin njerëzor dhe robotik në të gjithë sistemin tonë diellor,” tha Trudy Kortes. drejtor i programit të Misioneve të Demonstrimeve të Teknologjisë (TDM) brenda Drejtorisë së Misionit të Teknologjisë Hapësinore të agjencisë (STMD) në selinë e NASA-s në Uashington.

NASA ka zhvilluar teknologjitë HIAD për më shumë se një dekadë, duke përfshirë dy teste të fluturimit suborbital në shkallë më të vogël përpara LOFTID. Përveç kësaj demo të suksesshme teknologjike, NASA po heton aplikimet e ardhshme, duke përfshirë partneritetin me kompani tregtare për të zhvilluar teknologji për rihyrjen e vogël satelitore, kapjen ajrore dhe ngarkesat cishënore.

“Kjo ishte një ngjarje kryesore për ne, dhe përgjigja e shkurtër është: Ishte shumë i suksesshëm,” tha menaxheri i projektit LOFTID Joe Del Corso. “Vlerësimi ynë i LOFTID përfundoi me premtimin se çfarë mund të bëjë kjo teknologji për të fuqizuar eksplorimin e hapësirës së thellë.”

Për shkak të suksesit të demonstrimit të teknologjisë LOFTID, NASA njoftoi në kuadër të programit të saj Tipping Point se do të bashkëpunojë me ULA për të zhvilluar dhe ofruar “madhësia tjetër lart”, një aerosell më e madhe 12 metra HIAD për rikuperimin e motorëve Vulcan të kompanisë nga Toka e ulët. orbitë për ripërdorim.

Ekipi i LOFTID kohët e fundit mbajti një analizë të testit të fluturimit pas fluturimit në Qendrën Kërkimore Langley të NASA-s në Hampton, Virxhinia. Verdikti i tyre?

Pas rikuperimit, ekipi zbuloi se LOFTID dukej i pacenuar, me dëmtime minimale, që do të thotë se performanca e tij ishte, siç thotë Del Corso, “Thjesht i përsosur”.

Këtu janë disa pika interesante vizuale nga testi i fluturimit të LOFTID.

Për të arritur në rihyrjen atmosferike, LOFTID duhej të kalonte nëpër një sekuencë të ndërlikuar ngjarjesh. Del Corso e krahasoi atë me një pajisje Rube Goldberg, një makinë komplekse e krijuar për të kryer detyra të thjeshta përmes një sërë reaksionesh zinxhirore.

Videoja kapi momentin kur LOFTID vendosi HIAD-in (në të majtë), krahasuar me një animacion para nisjes së avionit të zhvilluar nga laboratori i koncepteve të avancuara të NASA Langley (në të djathtë). Inflacioni ndodh në fund të videos ndërsa LOFTID fluturon mbi kontinentin afrikan.

Ndërsa fluturoi mbi Detin Mesdhe, LOFTID u nda nga skena e sipërme e ULA Centaur. Në të majtë, LOFTID shihet nga kamera e Centaurit përpara. Imazhi i përbërë në të djathtë është nga kamerat rreth trupit qendror të LOFTID, duke parë përpara dhe jashtë strukturës HIAD të fryrë portokalli. Në qendër, duke parë pas në Centaur, LOFTID shihet nga një kamerë e pasme.

Ndërsa LOFTID u rikthye në atmosferën e Tokës dhe arriti afërsisht 2700°F, nxehtësia ekstreme bëri që gazrat rreth saj të jonizoheshin dhe të formonin plazmën. Në të djathtë, imazhet nga kamerat e trupit qendror u bënë jashtëzakonisht të ndritshme në spektrin e dukshëm , ndërsa Toka është e dukshme në kamerat infra të kuqe ndërsa automjeti rrotullohej.

Kamera kapi pamjet e plazmës që ndryshon shpejt ngjyrat nga portokallia në vjollcë. Pse ndryshon ngjyra? “Ne jemi ende duke hetuar saktësisht se çfarë e shkakton këtë,” tha John DiNonno, kryeinxhinieri i LOFTID. Animacioni në të majtë tregon konceptin e një artisti se si mund të jetë dukur pjesa e përparme.

Kjo video, e kapur nga ekipi i imazheve të kalibruar shkencërisht gjatë fluturimit të NASA Langley, tregon LOFTID gjatë ngadalësimit maksimal ndërsa plazma tërhiqet. Në të majtë, LOFTID kalon nëpër qiellin e natës mbi Oqeanin Paqësor. Në të djathtë, ngjyrimi vjollcë ndizet në anën e pasme të LOFTID.

Në pjesën e dytë të videos, e majta kalon në njërën nga kamerat që shikon në pjesën e pasme të guaskës së ajrit, me plazmën që tërhiqet në skajin e saj.

Pas ngadalësimit nga më shumë se 18,000 mph në më pak se 80 mph, LOFTID vendosi parashutat e saj.

Nga një kamerë infra të kuqe në bordin e anijes së rikuperimit, kjo video tregon vendosjen dhe spërkatjen e parashutës pak mbi horizont. Animacioni para fluturimit është dhënë në të djathtë për krahasim.

LOFTID u spërkat në Oqeanin Paqësor disa qindra milje larg bregut lindor të Havait dhe vetëm rreth tetë milje nga harku i anijes së rikuperimit – pothuajse saktësisht siç ishte modeluar. Një ekuipazh hipi në një varkë të vogël dhe mori dhe ngriti LOFTID në anijen e rikuperimit.

“Misioni LOFTID ishte i rëndësishëm sepse dëshmoi se dizajni i fundit HIAD funksionoi me sukses në një shkallë të përshtatshme dhe në një mjedis përkatës,” tha Tawnya Laughinghouse, menaxhere e zyrës së programit TDM në Qendrën e Fluturimeve Hapësinore të NASA-s Marshall në Huntsville, Alabama.