NASA испытывает материалы теплозащитных экранов в 12 капсулах на борту уходящего грузового корабля

NASA использует завершающий полёт грузового космического корабля, предназначенного к утилизации, чтобы испытать материалы для будущих теплозащитных экранов, говорится в статье Ames Research Center — исследовательского центра агентства. Когда корабль Cygnus XL 24-й миссии снабжения компании Northrop Grumman для NASA покинул Международную космическую станцию, на его борту находились 12 небольших экспериментальных капсул. По словам NASA, материалы на борту могут стать основой для теплозащитных экранов, которые будут обеспечивать безопасность астронавтов на обратном пути с Луны и Марса.

KREPE-3, сокращение от Kentucky Reentry Probe Experiment, — третья миссия серии, которую NASA называет недорогой и которая собирает данные в последние моменты существования грузового корабля. Её совместно проводят University of Kentucky и штат Кентукки вместе с программой NASA EPSCoR (Established Program to Stimulate Competitive Research), несколькими центрами NASA и другими федеральными и коммерческими партнёрами. Капсулы разработали студенты University of Kentucky; они оснащены датчиками температуры, давления, движения, магнитного поля и света.

Перед отлётом Cygnus XL астронавты загрузили его отходами и включили капсулы. Предполагается, что корабль разрушится в атмосфере Земли; по словам NASA, затем капсулы будут выброшены и зафиксируют, как выдерживает нагрузку каждый набор материалов теплозащиты, а данные в реальном времени будут передаваться исследователям через спутник. Keith Peterson, инженер-материаловед центра Эймса, назвал этот подход «разумным способом получить лётные данные о материалах, которые ещё находятся в разработке».

По данным NASA, в капсулах находятся как проверенные технологии, например керамический плиточный материал, применявшийся на шаттлах, так и более новые решения, такие как напечатанный на 3D-принтере теплозащитный экран, который NASA Johnson и Oak Ridge National Laboratory разработали в рамках проекта Additive Manufacturing of Thermal Protective Systems (аддитивное производство теплозащитных систем). Центр Эймса предоставил несколько материалов, в том числе две капсулы с MERINO (Materials Engineered for Re-entry using Innovative Needling Operations) — семейством покрытий из слоёв углеродного и фенольного волокна, сшитых между собой наподобие войлока. По словам NASA, они более гибкие, быстрее в производстве и дешевле традиционных материалов, что делает их кандидатами для миссий к Марсу, где из-за более разреженной атмосферы тепловые нагрузки ниже и можно обойтись более лёгкой защитой.

Третья капсула, Kentucky Instrumented Conical Hypersonic Experiment, имеет форму двойного конуса с вольфрамовым наконечником и задним конусом, обёрнутым MERINO, и должна служить для сверки компьютерных моделей с измеренными данными. Ещё одна повторяет форму аэродинамической оболочки для предстоящей миссии NASA Dragonfly к Титану, спутнику Сатурна, проверяет устойчивость этой конструкции и покрыта абляционным материалом Phenolic Impregnated Carbon Ablator, разработанным в центре Эймса, который летал на Stardust, Mars Science Laboratory и Mars 2020. Ещё одна испытывает зонтикообразную технологию Adaptable Deployable Entry and Placement Technology, а капсулы партнёров из США и других стран включают датчик теплового потока от немецкого University of Stuttgart.