Una dintre cele mai mari provocări ale trimiterii de sarcini utile pe Marte este aceea de a lupta cu atmosfera planetei. Deși este extrem de subțire în comparație cu cea a Pământului (cu aproximativ jumătate din 1% din presiunea aerului Pământului), frecarea aerului rezultat este încă o problemă pentru navele spațiale care doresc să aterizeze acolo. Și privind viitorul, NASA speră să poată debarca sarcini mai grele pe Marte, precum și alte planete - unele dintre ele putând avea atmosfere la fel de dense ca Pământul.
O posibilă soluție în acest sens este utilizarea aeroshell-urilor gonflabile (de asemenea, scuturi de căldură), care oferă numeroase avantaje față de cele rigide. Pentru a dezvolta această tehnologie, NASA și United Launch Alliance (ULA) s-au alăturat pentru a dezvolta un scut termic gonflabil cunoscut sub numele de test de zbor pe orbită joasă a unui decelerator gonflabil (
Atunci când o navă spațială intră într-o atmosferă, forțele aerodinamice încep să exercite tracțiune asupra ei. Acest lucru ajută la încetinirea navei spațiale, transformând energia sa cinetică în căldură. În mod natural, această căldură poate deveni foarte intensă, reprezentând o amenințare pentru nava spațială și orice echipaj pe care îl poate avea la bord. De aceea, sarcinile utile și misiunile echipate sunt echipate cu scuturi de căldură pentru a le proteja în timpul intrării atmosferice.
De la înființarea sa în 1958, NASA s-a bazat foarte mult pe propulsie retro-rachetă și scuturi de căldură rigide pentru a decelera navele spațiale în timpul operațiunilor orbitale de intrare, coborâre și aterizare (EDL). Din păcate, aceste sisteme vin cu partea lor de dezavantaje, dintre care cel mai puțin este masa și nevoia de propulsor. În același timp, scalabilitatea este o problemă, deoarece sarcinile utile mai mari necesită un aeroshell mai mare, ceea ce înseamnă și mai multă masă.
Aici sunt utile mai ales scuturile de căldură gonflabile. Folosind această tehnologie, NASA și alte agenții spațiale ar putea folosi aeroshell-uri mai mari care ar putea produce mai multă tracțiune în timp ce economisiți în masă. Prin încorporarea unor idei precum LOFTID în navele lor spațiale, care utilizează forțe aerodinamice în loc de propulsie, NASA stă să revoluționeze modul în care livrează sarcini utile pe planete și pe orbită.
Conceptul este un exemplu de tehnologie Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (HIAD), pe care NASA o cercetează de peste un deceniu. HIAD nu numai că oferă cel mai eficient mod în masă de a decelera o navă spațială care intră pe o planetă cu o atmosferă, ci și depășește limitările de ambalare ale sistemelor rigide prin utilizarea de materiale gonflabile care pot fi depozitate în vehiculul de lansare.
Prin urmare, această tehnologie este cea mai eficientă metodă de decelerare a unei nave spațiale care intră pe o planetă cu o atmosferă și ar putea permite livrarea unor mase mai mari la orice altitudine de pe planeta menționată. După efectuarea a două teste de zbor suborbitale,
După ce testarea este finalizată și tehnologia poate fi integrată,
Testele sunt încă în desfășurare la Centrul de Cercetare Langley al NASA, unde inginerii pregătesc scutul termic gonflabil pentru lansare. Aceasta constă în măsurarea temperaturii gazului cu azot, deoarece se evacuează din rezervoarele care vor fi utilizate în timpul zborului de testare. Testarea pachetelor și a implementării este, de asemenea, efectuată de Airborne System, o companie de proiectare și fabricare a parașutelor din Santa Ana, California.
Dacă totul merge bine cu testul orbital din 2022, ne putem aștepta ca aeroshell-urile de tip HIAD să devină o caracteristică regulată pentru misiunile către Marte, Venus, Titan și alte corpuri din Sistemul Solar care au atmosfere mai dense. Și asigurați-vă că vedeți acest videoclip al scutului termic LOFTID, prin amabilitatea Centrului de Cercetare Langley NASA:
