NASA利用一艘离站货运飞船上的12个小型舱体测试防热罩材料

据NASA下属Ames Research Center发表的一篇文章，NASA正利用一艘货运飞船的废弃处置飞行来试验未来防热罩的材料。Northrop Grumman为NASA执行的第24次补给任务所用的Cygnus XL飞船离开国际空间站时，舱内装有12个小型实验舱体。NASA表示，船上搭载的材料可能成为未来防热罩的基础，在宇航员从月球和火星返回途中保障其安全。

KREPE-3是Kentucky Reentry Probe Experiment（肯塔基再入探测器实验）的缩写，是一个系列中的第三次任务；NASA将该系列描述为低成本项目，它在货运飞船寿命的最后时刻收集数据。该项目由University of Kentucky和肯塔基州联合NASA的EPSCoR计划（Established Program to Stimulate Competitive Research，激励竞争性研究既定计划）、多个NASA中心以及其他联邦和商业合作伙伴共同开展。University of Kentucky的学生设计了这些舱体，舱体装有测量温度、压力、运动、磁场和光的传感器。

Cygnus XL离站前，宇航员在其中装入废弃物并开启了这些舱体。按计划，该飞船将在地球大气层中解体；NASA表示，届时舱体将被弹出，记录每组防热罩材料的承受情况，并通过卫星将实时数据传送给研究人员。Ames的材料工程师Keith Peterson称这种方法是“为仍在研发中的材料获取飞行数据的明智方式”。

据NASA介绍，这些舱体既搭载了成熟技术，例如航天飞机上使用过的陶瓷防热瓦材料，也搭载了较新的方案，例如NASA Johnson与Oak Ridge National Laboratory在“热防护系统增材制造”（Additive Manufacturing of Thermal Protective Systems）项目下开发的3D打印防热罩。Ames提供了多种材料，其中包括两个采用MERINO（Materials Engineered for Re-entry using Innovative Needling Operations，采用创新针刺工艺的再入材料）的舱体；MERINO是一类由碳纤维层和酚醛纤维层缝合而成的覆盖材料，与毛毡颇为相似。NASA表示，这些材料比传统材料更柔韧、生产更快、成本更低，因此有望用于火星任务：火星大气较稀薄，热载荷较低，可以采用更轻的防护。

第三个舱体名为Kentucky Instrumented Conical Hypersonic Experiment（肯塔基仪表化锥形高超声速实验），呈双锥外形，头部为钨制尖端，后锥包覆MERINO，用于以实测数据检验计算机模型。另一个舱体复制了NASA即将开展的、前往土星卫星土卫六的Dragonfly任务的气动外壳形状，用于测试该设计的稳定性，表面覆盖Phenolic Impregnated Carbon Ablator（酚醛浸渍碳烧蚀材料），这是一种由Ames研制的材料，曾用于Stardust、Mars Science Laboratory和Mars 2020任务。还有一个舱体测试伞状的“自适应可展开进入与定位技术”（Adaptable Deployable Entry and Placement Technology）；来自国内外合作伙伴的舱体中还包括德国University of Stuttgart的一个热流传感器。