מגן חום מתנפח עלול להעביר עומסים כבדים לעולמות עם אווירה עבה

Pin
Send
Share
Send

אחד האתגרים הגדולים יותר של משלוח מטענים למאדים הוא הצורך להתמודד עם האווירה של כדור הארץ. אמנם הוא דק להפליא בהשוואה לכדור הארץ (עם כמחצית האחוז מלחץ האוויר של כדור הארץ), אך חיכוך האוויר שנוצר הוא עדיין נושא לחלליות שחיפשו לנחות שם. ובמבט לעתיד, נאס"א מקווה שתצליח להנחית עומסים כבדים יותר על מאדים כמו גם על כוכבי לכת אחרים - שבחלקם יש אווירה צפופה כמו כדור הארץ.

פיתרון אפשרי לכך הוא השימוש במעטפות אוויר מתנפחות (המכילות מגני חום), המציעות יתרונות רבים על פני אלה נוקשים. כדי לפתח טכנולוגיה זו, נאס"א ו- United Launch Alliance (ULA) חברו יחד לפיתוח מגן חום מתנפח המכונה מבחן טיסת מסלול נמוך-כדור הארץ של מאיץ מתנפחים (LOFTID). עד שנת 2022, הם מקווים לשלוח אב טיפוס חדשני למסלול כדור הארץ נמוך (LEO), שם הוא ייבחן.

כשחללית נכנסת לאווירה, כוחות אווירודינמיים מתחילים להפעיל עליה גרירה. זה עוזר להאט את החללית ולהמיר את האנרגיה הקינטית שלה לחום. מטבע הדברים, חום זה יכול להיות מאוד אינטנסיבי, מהווה איום על החללית ועל כל צוות שעשוי להיות עליו. מכאן מדוע עומסי מטען ומשימות אנשי צוות מצוידים במגני חום כדי להגן עליהם במהלך הכניסה האטמוספירה.

מאז הקמתה בשנת 1958, הסתמכה נאס"א בכבדות על הנעת רקטות ומגני חום קשיחים כדי להאט את החללית במהלך פעולות כניסה, ירידה ונחיתה (EDL). למרבה הצער, מערכות אלה מגיעות עם חלקם של החסרונות, לא פחות מהם המוניים והצורך במונע. יחד עם זאת, מדרגיות היא סוגיה מסוימת מאחר שעומסי מטען גדולים יותר דורשים מטוס אווירוש גדול יותר, מה שאומר עוד יותר מסה.

זה המקום בו מגני חום מתנפחים שימושיים במיוחד. באמצעות טכנולוגיה זו, נאס"א וסוכנויות חלל אחרות יוכלו להשתמש במעטפות אוויר גדולות יותר שיכולות לייצר גרירה רבה יותר תוך חסכון במסה. על ידי שילוב רעיונות כמו LOFTID בחללית שלהם, שמשתמשים בכוחות אווירודינמיים במקום הנעה, נאס"א עומדת לחולל מהפכה באופן שהיא מספקת עומסי מטען לכוכבי לכת ולמסלול.

הרעיון הוא דוגמא לטכנולוגיה Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (HIAD), אותה נאס"א חוקרת כבר למעלה מעשור. HIAD לא רק מספקת את הדרך היעילה ביותר להאטה של ​​חללית הנכנסת לכוכב לכת עם אווירה, אלא גם מתגברת על מגבלות האריזה של מערכות נוקשות על ידי שימוש בחומרים מתנפחים הניתנים לאחסון בתוך רכב השיגור.

לכן טכנולוגיה זו היא הדרך היעילה ביותר להמסה להאטה של ​​חללית הנכנסת לכוכב לכת עם אטמוספרה, ויכולה לאפשר העברת המונים גדולים יותר לכל גובה בכוכב הלכת האמור. לאחר שביצעו שני בדיקות טיסה suborbital, ה- LOFTID מבחן טיסה מסלולית (בשנת 2022) הוא הצעד ההגיוני הבא בתהליך ההוכחה שכן הוא יאפשר לאמת את הטכנולוגיה למספר יישומי משימה.

לאחר סיום הבדיקה וניתן לשלב את הטכנולוגיה, LOFTID ותפיסות HIAD אחרות יכולות לאפשר משימות לכוכבי לכת וגופים אחרים במערכת השמש, כמו גם למקומות שגובהם גבוה יותר. זה יכול לשמש גם לעומסי מטען וצוותים שחוזרים מתחנת החלל הבינלאומית (ISS) לכדור הארץ, כמו גם לצורך התאוששות רכיבים שניתנים לשימוש חוזר (כמו המנועים ברקטת וולקן המוצעת של ה- ULA).

בדיקות נמשכות עדיין במרכז המחקר לאנגלי של נאס"א, שם מכינים המהנדסים את מגן החום המתנפח לשיגור. זה מורכב ממדידת הטמפרטורה של גז חנקן כשהוא פורח מהטנקים שישמשו במהלך טיסת הבדיקות הנעורים. בדיקות אריזה ופריסה מתבצעת גם על ידי חברת Airborne System, חברת ייצור וייצור מצנח בסנטה אנה, קליפורניה.

אם הכל מסתדר עם הבדיקה האורביטאלית בשנת 2022, אנו יכולים לצפות כי פגזי אוויר מסוג HIAD יהפכו לתכונה קבועה למשימות למאדים, ונוס, טיטאן וגופים אחרים במערכת השמש שיש בהם אטמוספרות צפופות יותר. והקפידו לבדוק את הסרטון הזה של מגן החום LOFTID, באדיבות מרכז המחקר של לנגלי בנאס"א:

Pin
Send
Share
Send