Nu este un secret faptul că NASA caută contractori de spațiu privat pentru a ajuta la realizarea unora dintre planurile sale actuale. Spre acest scop, NASA și SpaceX au participat la un proiect de partajare a datelor fără precedent, care le va avantaja pe amândouă.
Proiectul a avut loc pe 21 septembrie, când, după mai multe încercări, NASA și Marina SUA au folosit o serie de camere de urmărire IR pentru a captura imagini ale uneia dintre rachetele Falcon 9 reutilizabile în zbor. Camerele au înregistrat racheta ca motorul din etapa a doua aprinsă, iar prima etapă, după ce s-a desprins și a căzut, și-a regatat motoarele pentru a coborî înapoi pe Pământ pentru o atingere zero pe suprafața mării.
Datele rezultate sunt împărțite între cele două părți și le vor beneficia pe amândouă.
Pentru SpaceX, beneficiul vine sub forma informațiilor detaliate furnizate de NASA cu privire la temperaturi și încărcare aerodinamică pe racheta Falcon 9, ceea ce îi va ajuta în eforturile lor de a dezvolta un sistem de rachete refolosibile. Pentru NASA, inginerii au șansa de a colecta date despre retro-propulsie supersonică, care poate într-o bună zi să îi ajute să coboare sarcini masive, de mai multe tone, pe suprafața lui Marte.
"Deoarece tehnologiile necesare pentru debarcarea unor sarcini utile mari pe Marte sunt semnificativ diferite de cele utilizate aici pe Pământ, investițiile în aceste tehnologii sunt critice", a declarat Robert Braun, investigator principal pentru proiectul NASA Propulsive Descent Technologies (PDT) și profesor la Institutul Georgia de Tehnologie din Atlanta. El este și fostul tehnolog șef al NASA. „Acesta este primul set de date de înaltă fidelitate a unui sistem de rachete care se îndreaptă în direcția de deplasare în timpul deplasării la viteze supersonice în condiții relevante pe Marte. Analiza acestui set de date unic va permite inginerilor de sistem să extragă lecții importante pentru aplicarea și perfuzia retro-propulsiei supersonice în viitoarele misiuni NASA. "
Retropropulsia supersonică înseamnă practic generarea de tracțiune supersonică pentru a scădea viteza după intrarea atmosferică. Pe lângă aerobraking, acesta este unul dintre mijloacele propuse pentru aterizarea echipamentelor și habitatelor grele pe Marte.
Braun nu este cu siguranță nici un străin de concept. După întoarcerea la Georgia Tech, Braun - specialist în intrare, coborâre și aterizare (EDL) - a lucrat cu ingineri de la universitate și diverse centre NASA pentru a dezvolta o propunere pentru un program de testare a zborului acestui concept.
La acea vreme, Direcția Spațială pentru Tehnologie Spațială (STMD) a NASA a respins planul pentru că este prea scump, dar agenția are încă nevoie de o modalitate de a debarca sarcini utile mai mari de 20 de tone, dacă vrea vreodată să monteze o expediție umană pe Marte. Și având în vedere că misiunea propusă va avea loc în următorii 16 ani, cu cât vor obține mai multe informații acum, cu atât mai bine.
În profunzime: Abordarea de aterizare pe Marte: Problemele debarcării sarcinilor mari de pe suprafața planetei Marte
De aici decizia de a colabora cu SpaceX. Practic, Proiectul PDT a încheiat un acord pentru utilizarea tehnicilor de imagistică cu infraroșu în aer - dezvoltate pentru a studia naveta spațială în zbor după accidentul din Columbia - pentru a colecta date despre retro-propulsia supersonică SpaceX se folosește în prezent pentru dezvoltarea vehiculelor sale de lansare reutilizabile.
Acest tip de colaborare este fără precedent și, după cum a spus Braun pentru Space Magazine prin e-mail, este de mare beneficiu pentru ambii participanți:
„Acesta este primul set de date de înaltă fidelitate a unui sistem de rachete care se îndreaptă în direcția de deplasare în timpul deplasării la viteze supersonice în condiții relevante pe Marte. Sinergia dintre interesul NASA de a îmbunătăți intrarea pe Marte, coborârea și capacitatea de aterizare și interesul Space X și funcționarea experimentală a unui sistem de transport spațial reutilizabil a oferit o oportunitate unică de a obține aceste date la costuri reduse. Analiza acestui set de date unic va permite inginerilor de sistem să extragă lecții importante pentru infuzia de retropropulsie supersonică în viitoarele misiuni NASA, care ar putea într-o zi să coboare sarcini mari mari pe suprafața de pe Marte, oferind în același timp SpaceX o perspectivă inginerească pentru a avansa dezvoltarea unui transport spațial reutilizabil. sistem."
După încercări nereușite de a imagina racheta în două misiuni anterioare - 18 aprilie și 14 iulie - proiectul a reușit cu zborul CRS-4 pe 21 septembrie. Lansată noaptea, NASA s-a bazat pe două aeronave - un WB-57 și un NP-3D Orion - echipate cu senzori IR cu undă mijlocie pentru a documenta reintrarea primei rachete.
Prima etapă este partea rachetei care se aprinde la lansare și arde prin ascensiunea rachetei până când iese din combustibil, moment în care este aruncată de la a doua etapă și se întoarce pe Pământ. În timpul întoarcerii sau coborârii sale, NASA a capturat imagini în infraroșu și de înaltă definiție de calitate și a monitorizat modificările apelor de fum pe măsură ce motoarele erau pornite și oprite.
Urmăriți videoclipul înregistrării:
Pentru NASA, perioada zborului cea mai relevantă pentru operațiunile viitoare peste Marte a venit atunci când prima etapă se deplasa la aproximativ 2 km aproximativ 30.000 - 45.000 metri (100.000-150.000 ft) deasupra suprafeței. Cei doi senzori IR cu unde medii - montate într-un pod pentru nas pe WB-57 și intern pe NP-3D - se aflau la aproximativ 60 de mile nautice de rachetă când și-a domnit motoarele pentru retro-propulsie supersonică.
Aceasta a produs imagini brute în care stadiul a apărut 1 pixel lățime și 10 pixeli lungime, dar îmbunătățirea ulterioară a specialiștilor de la Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory a îmbunătățit rezoluția dramatic.
"Interesul NASA de a construi capacitatea noastră de intrare, coborâre și aterizare pe Marte și interesul și operațiunea experimentală a SpaceX a unui sistem de transport spațial reutilizabil a permis achiziția acestor date la costuri reduse, fără a constitui un proiect de zbor dedicat", a declarat Charles Campbell, Manager de proiect PDT la Johnson Space Center din NASA din Houston.
Inginerii de la NASA și SpaceX corelează acum datele cu telemetria companiei de la lansarea Falcon 9 septembrie a unui transportator de marfă Dragon către Stația Spațială Internațională pentru a afla exact ce făcea vehiculul în ceea ce privește arderea motorului și manevrarea atunci când a generat semnăturile colectate de aeronavă.
