НАСА још увек не разуме основни узрок проблема Орионовог топлотног штита

Званичници НАСА-е прогласили су мисију Артемис И успешном крајем 2021. и тешко је оспорити ту процену. Ракета Спаце Лаунцх Систем и свемирска летелица Орион радиле су скоро беспрекорно на лету без посаде који ју је одвео око Месеца, а затим назад на Земљу, отварајући пут мисији Артемис 2, првој мисији програма са посадом.

Али једна ствар коју су инжењери видели на Артемису И која није сасвим одговарала очекивањима је проблем са топлотним штитом свемирске летелице Орион. Како је капсула поново ушла у Земљину атмосферу на крају мисије, топлотни штит се смањио или изгорео на другачији начин него што су компјутерски модели предвиђали.

Већа количина угљенисаног материјала од очекиване изашла је из топлотног штита током повратка Артемиде 1, а начин на који је изашао био је донекле неуједначен, рекли су званичници НАСА-е. Орионов топлотни штит је направљен од материјала званог АФЦОТ, који је дизајниран да сагори док свемирска летелица урања у атмосферу брзином од 25.000 мпх (40.000 км/х). По повратку са Месеца, Орион је наишао на температуре до 5.000 степени Фаренхајта (2.760 степени Целзијуса), топлије од онога што свемирска летелица види када поново уђе у атмосферу са ниске Земљине орбите.

Упркос проблему топлотног штита, свемирска летелица Орион је безбедно слетела у Тихи океан. Инжењери су открили неравномерно угљенисање током инспекција после лета.

Још нема одговора

Амит Кшатрија, који надгледа развој мисије Артемис у НАСА-ином одељењу за истраживање, рекао је у петак да агенција још увек тражи основни узрок проблема топлотног штита. Менаџери желе да буду сигурни да разумеју зашто пре него што крену даље са Пројектом Артемис ИИ, који ће послати астронауте Рида Вајсмана, Виктора Гловера, Кристину Кох и Џеремија Хансена на 10-дневно путовање око друге стране Месеца.

То ће бити први пут да су људи летели близу Месеца од последње мисије Аполо 1972. У јануару је НАСА објавила да ће лансирање Артемиде 2 бити одложено од краја 2024. до септембра 2025, углавном због неразјашњене истраге о топлоти питање штита. .

„Још увек смо усред наше истраге о перформансама топлотног штита Артемис 1“, рекао је Кшатрија у петак на састанку са одбором НАСА-иног саветодавног одбора.

Инжењери су спровели тестове топлотног штита испод скале у аеротунелима и млазним инсталацијама како би боље разумели шта је довело до неравномерног угљенисања на Артемиди И. „Све смо ближе коначном одговору на овај узрок“, рекао је Кшатрија.

Званичници НАСА-е су раније рекли да је мало вероватно да ће морати да изврше промене на топлотном штиту који је већ инсталиран на свемирском броду Орион за Артемис ИИ, али то нису искључили. Редизајнирање или модификовање Орион топлотног штита на Артемис ИИ би вероватно одложило мисију за најмање годину дана.

Уместо тога, инжењери анализирају све могуће путеве којима би летелица Орион могла да лети када поново уђе у атмосферу на крају мисије Артемис 1. Орион је прелетео путању заобилазнице, заронио у атмосферу, а затим је скочио назад. у свемир, а затим се коначно спустио у атмосферу, као стена која скаче преко баре. Овај профил омогућава Ориону да изврши прецизније слетање ближе спасилачким тимовима у Тихом океану и смањује гравитационе силе на летелицу и посаду која се вози унутра. Такође дели топлотно оптерећење на летелици у две фазе.

Мисије Аполо летеле су у профилу директног поновног уласка. Доступан је и режим поновног уласка који се зове балистички поновни улазак, у којем летелица лети кроз атмосферу без навођења.

Угљени материјал је почео да излази из топлотног штита у првој фази процеса поновног уласка. Инжењери истражују како профил прескакања поновног уласка утиче на перформансе Орион топлотног штита. НАСА жели да схвати како ће се Орионов топлотни штит понашати током сваке од потенцијалних путања поновног уласка Артемиса ИИ.

„Оно што треба да урадимо је да кажемо тимовима за анализу: ОК, каква год да су ограничења, шта можемо да приуштимо?“ рекао је Кшатрија.

Када званичници схвате шта је изазвало угљенисање топлотног штита, инжењери ће одредити коју врсту путање Артемис ИИ треба да прелети по повратку да би смањио ризике за посаду. Затим ће менаџери покушати да изграде оно што НАСА назива оправдањем лета. У суштини, ово је процес убеђивања да је летелица безбедна за лет.

„Када све то спојимо, или имамо оправдање да летимо или немамо“, рекао је Кшатрија.

Под претпоставком да НАСА одобри образложење за лет Артемис 2, биће додатне расправе о томе како осигурати да Орионови топлотни штитови буду безбедни за летење у низводним мисијама Артемис, које ће имати профиле за поновни улазак велике брзине док се астронаути враћају са слетања на Месец.

У међувремену, припреме на броду Орион за Артемис ИИ се настављају у НАСА-ином свемирском центру Кенеди. Посада и сервисни модули за Артемис ИИ су интегрисани заједно раније ове године, а цела свемирска летелица Орион је сада унутар вакуум коморе за испитивање животне средине.