NASA, ayrılan bir kargo aracındaki 12 kapsülde ısı kalkanı malzemelerini test ediyor

Ajansın Ames Research Center'ından çıkan bir makaleye göre NASA, gelecekteki ısı kalkanları için malzemeleri denemek amacıyla bir kargo uzay aracının imha uçuşunu kullanıyor. Northrop Grumman'ın NASA için gerçekleştirdiği 24. ikmal görevinin Cygnus XL aracı Uluslararası Uzay İstasyonu'ndan ayrıldığında içinde 12 küçük deneysel kapsül bulunuyordu. NASA'ya göre araçtaki malzemeler, Ay ve Mars'tan dönüş yolunda astronotları güvende tutacak ısı kalkanlarının temelini oluşturabilir.

Kentucky Reentry Probe Experiment'in kısaltması olan KREPE-3, NASA'nın düşük maliyetli olarak nitelendirdiği ve bir kargo aracının ömrünün son anlarında veri toplayan bir serinin üçüncü görevidir. Görev, University of Kentucky ve Kentucky eyaleti tarafından NASA'nın EPSCoR programı (Established Program to Stimulate Competitive Research), çeşitli NASA merkezleri ve diğer federal ve ticari ortaklarla birlikte ortaklaşa yürütülüyor. Kapsülleri University of Kentucky öğrencileri tasarladı; kapsüller sıcaklık, basınç, hareket, manyetik alan ve ışık sensörleri taşıyor.

Cygnus XL ayrılmadan önce astronotlar araca atık yükledi ve kapsülleri çalıştırdı. Aracın Dünya atmosferinde parçalanması planlanıyor; NASA'ya göre kapsüller daha sonra dışarı fırlatılacak ve her bir ısı kalkanı malzemesi setinin nasıl dayandığını kaydedecek, canlı veriler ise uydu üzerinden araştırmacılara iletilecek. Ames'te malzeme mühendisi olan Keith Peterson bu yaklaşımı “hâlâ geliştirme aşamasındaki malzemeler hakkında uçuş verisi elde etmenin akıllıca bir yolu” olarak nitelendirdi.

NASA'ya göre kapsüller, örneğin uzay mekiğinde kullanılan seramik karo malzemesi gibi yerleşik teknolojinin yanı sıra, NASA Johnson ile Oak Ridge National Laboratory'nin Additive Manufacturing of Thermal Protective Systems (Termal Koruma Sistemlerinin Eklemeli İmalatı) projesi kapsamında geliştirdiği 3D baskılı bir ısı kalkanı gibi daha yeni seçenekler de taşıyor. Ames, MERINO (Materials Engineered for Re-entry using Innovative Needling Operations) içeren iki kapsül dahil olmak üzere birkaç malzemeyle katkıda bulundu; MERINO, keçeye benzer şekilde birbirine dikilmiş karbon ve fenolik elyaf katmanlarından oluşan bir kaplama ailesidir. NASA'ya göre bunlar geleneksel malzemelerden daha esnek, daha hızlı üretilebilir ve daha ucuzdur; bu da onları, daha ince atmosferin daha düşük ısı yükleri anlamına geldiği ve daha hafif korumaya olanak tanıdığı Mars görevleri için aday hâline getiriyor.

Üçüncü bir kapsül olan Kentucky Instrumented Conical Hypersonic Experiment, tungsten uçlu ve arka konisi MERINO ile sarılı çift koni biçimine sahip ve bilgisayar modellerini ölçülen verilerle karşılaştırmayı amaçlıyor. Bir diğeri, NASA'nın Satürn'ün uydusu Titan'a yapılacak yaklaşan Dragonfly görevi için aerodinamik kabuğun (aeroshell) biçimini kopyalıyor, bu tasarımın kararlılığını test ediyor ve Ames'te geliştirilen, Stardust, Mars Science Laboratory ve Mars 2020 görevlerinde uçmuş bir malzeme olan Phenolic Impregnated Carbon Ablator ile kaplı. Bir başkası şemsiye biçimli Adaptable Deployable Entry and Placement Technology'yi test ediyor; yurt içi ve uluslararası ortakların kapsülleri arasında ise Almanya'daki University of Stuttgart'a ait bir ısı akısı sensörü de bulunuyor.