Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Udforske solsystemet? Du skal muligvis pakke en paraply

Kredit:NASA

Klar til sin første flyvetest, NASA's tilpasningsbare deployable Entry Placement-teknologi, eller ADEPT, er ingen almindelig paraply. ADEPT er en foldbar enhed, der åbner for at lave en runde, stift varmeskjold, kaldet en aeroshell. Denne spilskiftende teknologi kunne presse et varmeskjold ind i en raket med en diameter, der er større end selve raketten. Designet kan en dag levere meget større nyttelast til planetariske overflader, end det er muligt i øjeblikket.

Rumfartøjer nærmer sig typisk planeter med hastigheder i titusindvis af miles i timen — skrigende hurtigt. At komme ind i en planets atmosfære med disse hastigheder komprimerer atmosfærisk gas, skaber trykchok og genererer intens varme lige foran rumfartøjet.

Aeroshells bremser rumfartøjer under indsejling og beskytter dem mod varme. ADEPT kan være nøglen til fremtidige NASA-missioner, der kræver ekstra store aeroshells for at beskytte rumfartøjer, der er bestemt til at lande på overfladen af ​​andre planeter, alt sammen uden at kræve større raketter.

ADEPTs første flyvetest er planlagt til den 12. september fra Spaceport America i New Mexico ombord på en UP Aerospace suborbital SpaceLoft-raket. ADEPT lanceres i en gemt konfiguration, ligner en foldet paraply, og derefter adskilles fra raketten i rummet og udfolde sig 60 miles over Jorden.

Testen vil vare omkring 15 minutter fra opsendelsen til Jordens tilbagevenden. Spidshastigheden under testen forventes at være tre gange lydens hastighed, omkring 2, 300 miles i timen. Det er ikke hurtigt nok til at generere betydelig varme under nedstigning, men formålet med testen er at observere den indledende sekvens af ADEPT's deployering og vurdere aerodynamisk stabilitet, mens varmeskjoldet kommer ind i Jordens atmosfære og falder til genvindingsstedet.

Twin ADEPT-enheder inkluderer en flyenhed til den første flyvetest den 12. september og en ekstra. Enhederne vises fuldt ud. Varmeskjoldene måler 28 tommer i diameter. Denne testkonfiguration inkluderer en nyttelast, der er dimensioneret til at tilnærme en 3U, eller tre enheder, CubeSat, omkring 12 gange 4 gange 4 tommer. Dette design kunne tilpasses til at bygge større varmeskjolde for at understøtte større nyttelast. Kredit:NASA Ames Research Center/Dominic Hart

"For en deployerbar som ADEPT, du kan lave jordbaserede tests, men i sidste ende, en flyvetest demonstrerer end-to-end funktionalitet – overlevende opsendelsesmiljøer, indsættelse i nul tyngdekraft og rummets vakuum, holde den stive form og derefter gå ind, i vores tilfælde, Jordens atmosfære, sagde Paul Wercinski, ADEPT projektleder ved NASAs Ames Research Center i Californiens Silicon Valley.

Dette paraplylignende mekaniske aeroshell-design bruger fleksibelt 3D-vævet carbonstofskind strakt over udfoldelige ribber og stivere, som bliver stive, når de er helt bøjede. Carbon stofhuden dækker dens strukturelle overflade, og fungerer som den primære komponent i posten, termisk beskyttelsessystem for nedstigning og landing.

"Carbonstof har været det store seneste gennembrud, der muliggør denne teknologi, da den bruger rene carbongarner, der er vævet tredimensionelt for at give dig en meget holdbar overflade, " sagde Wercinski. "Carbon er et vidunderligt materiale til højtemperaturapplikationer."

Brandon Smith, ADEPT hovedefterforsker, og Joseph William, system ingeniør, i indgangssystemerne og køretøjsudviklingslaboratoriet i Ames udfører sidste kontrol til den første ADEPT-flyveenhed før en deployeringstest. Kredit:NASA Ames Research Center/Dominic Hart

De næste trin for ADEPT er at udvikle og udføre en test for en jordindgang ved højere "orbital" hastigheder, omkring 17, 000 miles i timen, at understøtte modning af teknologien med et øje mod Venus, Mars eller Titan, og også returnere måneprøver tilbage til Jorden.

ADEPT aeroshell varmeskjoldteknologien blev udviklet hos Ames. Centret leder agenturet inden for udvikling og innovation af termiske beskyttelsessystemteknologier.

Paul Wercinski, ADEPT projektleder og Cole Kazemba, ADEPT systemingeniør, fastgør det vævede carbonstofskind til ribbenene på en tidlig version af ADEPT i montagelaboratoriet i Ames. Kredit:NASA Ames Research Center/ Eric James

Kredit:NASA Ames Research Center



Varme artikler