NASA menguji material perisai panas dalam 12 kapsul di atas wahana kargo yang meninggalkan stasiun

NASA memanfaatkan penerbangan pembuangan sebuah wahana antariksa kargo untuk menguji material bagi perisai panas masa depan, menurut sebuah artikel dari Ames Research Center milik badan tersebut. Ketika wahana Cygnus XL dari misi pasokan ulang ke-24 Northrop Grumman untuk NASA meninggalkan Stasiun Luar Angkasa Internasional, wahana itu membawa 12 kapsul eksperimental kecil. NASA menyatakan bahwa material di dalamnya dapat menjadi dasar bagi perisai panas yang menjaga keselamatan astronaut dalam perjalanan pulang dari Bulan dan Mars.

KREPE-3, singkatan dari Kentucky Reentry Probe Experiment, adalah misi ketiga dari sebuah seri yang oleh NASA disebut berbiaya rendah dan yang mengumpulkan data pada saat-saat terakhir masa hidup sebuah wahana kargo. Misi ini dijalankan bersama oleh University of Kentucky dan negara bagian Kentucky bersama program EPSCoR NASA (Established Program to Stimulate Competitive Research), beberapa pusat NASA, serta mitra federal dan komersial lainnya. Mahasiswa University of Kentucky merancang kapsul-kapsul tersebut, yang membawa sensor untuk suhu, tekanan, gerakan, medan magnet, dan cahaya.

Sebelum Cygnus XL berangkat, para astronaut mengisinya dengan sampah dan menyalakan kapsul-kapsul tersebut. Wahana itu direncanakan hancur di atmosfer Bumi; menurut NASA, kapsul-kapsul tersebut kemudian akan terlontar dan merekam seberapa baik setiap set material perisai panas bertahan, dengan data langsung diteruskan kepada para peneliti melalui satelit. Keith Peterson, seorang insinyur material di Ames, menyebut pendekatan ini “cara cerdas untuk memperoleh data penerbangan tentang material yang masih dalam pengembangan”.

Menurut NASA, kapsul-kapsul tersebut membawa teknologi yang sudah mapan, misalnya material ubin keramik yang digunakan pada pesawat ulang-alik, di samping opsi yang lebih baru seperti perisai panas cetak 3D yang dikembangkan NASA Johnson dan Oak Ridge National Laboratory dalam proyek Additive Manufacturing of Thermal Protective Systems. Ames menyumbangkan beberapa material, termasuk dua kapsul dengan MERINO (Materials Engineered for Re-entry using Innovative Needling Operations), sebuah keluarga lapisan penutup dari lapisan serat karbon dan fenolik yang dijahit menjadi satu, mirip kain kempa. NASA menyatakan bahwa material ini lebih fleksibel, lebih cepat diproduksi, dan lebih murah daripada material tradisional, sehingga menjadi kandidat untuk misi ke Mars, tempat atmosfer yang lebih tipis berarti beban panas lebih rendah dan memungkinkan pelindung yang lebih ringan.

Kapsul ketiga, Kentucky Instrumented Conical Hypersonic Experiment, berbentuk kerucut ganda dengan ujung tungsten dan kerucut belakang yang dibalut MERINO, serta dimaksudkan untuk mencocokkan model komputer dengan data hasil pengukuran. Kapsul lainnya meniru bentuk cangkang aerodinamis (aeroshell) untuk misi Dragonfly NASA yang akan datang ke Titan, bulan Saturnus, menguji stabilitas desain tersebut, dan dilapisi Phenolic Impregnated Carbon Ablator, material yang dikembangkan di Ames dan telah terbang pada Stardust, Mars Science Laboratory, dan Mars 2020. Satu kapsul lagi menguji Adaptable Deployable Entry and Placement Technology yang berbentuk seperti payung, dan kapsul-kapsul dari mitra dalam negeri dan internasional mencakup sensor fluks panas dari University of Stuttgart di Jerman.