Da, malo je lošija za nošenje, zar ne? Ali opet, to će vam učiniti ponovni ulazak u atmosferu i toplina od 2200 °C (4000 °Fahrenheita)! Takvo je bilo stanje toplinskog štita koji je štitio NASA-in svemirski brod Orion nakon što je ponovno ušao u atmosferu 5. prosinca 2014. Nakon što je uspješno zaštitio letjelicu tijekom probnog leta, štit je uklonjen i prevezen u Marshall Space Flight Center u Huntsville, Alabama, gdje je stigao u ožujku. 9.
Od tog vremena, stalni niz NASA-inih zaposlenika dolazi u postrojenje kako bi ga pogledali, dok inženjeri prikupljaju podatke i rade na popravku. Osim što je dio misije koja je odnijela opremu s ljudskom ocjenom dalje u svemir nego bilo što drugo od misija Apollo, toplinski štit je također živi dokaz da NASA obnavlja autohtone svemirske sposobnosti u SAD-u.
Prvi put predstavljen od strane NASA-e u svibnju 2011. godine, Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) bio je sastavni dio plana Obamine administracije za slanje astronauta na obližnji asteroid do 2025. i odlazak na Mars do sredine 2030-ih. Osim olakšavanja ovih dalekosežnih misija, svemirska letjelica Orion također bi se bavila nekim od rutinskih zadataka svemirskih letova, kao što je pružanje sredstava za isporuku i dohvat posade i zaliha s ISS-a.
Umjetnički koncept letjelice Orion koja se šalje u orbitu na vrhu prve rakete Space Launch System (SLS) 2017. Zasluge: NASA
Probni let bez posade koji se održao 5. prosinca 2014., poznat kao Exploration Flight Test 1 (EFT-1), trebao je testirati različite Orion sustave, uključujući događaje odvajanja, avioniku, toplinsku zaštitu, padobrane i operacije oporavka prije njegovog debitantsko lansiranje na brodu Sustav za lansiranje u svemir ,
Ovaj dizajn ove misije odgovara misiji Apollo 4 iz 1967., koja je pokazala učinkovitost sustava kontrole leta Apollo i sposobnost toplinskih štitova da izdrže uvjete ponovnog ulaska, kao dio povratka letjelice iz lunarnih misija.
Nakon što je izvađen, toplinski štit je kopnom prevezen u Marshall Space Flight Center, gdje je istovaren i prebačen u veliku potpornu strukturu kako bi inženjeri mogli provoditi studije na njemu sljedeća tri mjeseca.
To će se sastojati od prikupljanja uzoraka iz štita kako bi se izmjerili njihovi ugljeni slojevi i stupanj erozije i ablacije, kao i vađenje različitih instrumenata ugrađenih u toplinski štit kako bi se procijenila njihova učinkovitost tijekom ponovnog ulaska.
Toplinski štit stiže u Marshall 9. ožujka, gdje se nalaze stručnjaci iz Centra i NASA-inog istraživačkog centra Ames. Zasluge: NASA/MSFC/Emmett Given
Nakon dovršetka analize, tehničari će utovariti štit u 7-osni glodalicu i obradni centar, gdje će se samljeti kako bi se uklonio preostali materijalni pokrov. Poznata kao Avcoat, ova tvar otporna na toplinu slična je onome što su koristile misije Apollo, s izuzetkom otrovnih materijala poput azbesta.
Ovaj materijal se koristi za popunjavanje 320.000 stanica nalik saću koje čine vanjski sloj štita. Kada se zagrije, materijal izgara (aka. ablati) kako bi se spriječio prijenos topline u modul za posadu. Ovaj štit je postavljen preko titanskog kostura plovila i kože od ugljičnih vlakana, pružajući i zaštitu i izolaciju za unutrašnjost.
Nakon što se sav Avcoat ukloni i ostane samo skeletni okvir, bit će dopremljen u Langley Research Center u Hamptonu, Virginia, na dodatne testove. Budući da se Orion vraćao s veće udaljenosti u svemiru od bilo čega nakon Apolla, doživio je daleko veće razine topline od bilo čega u posljednjih nekoliko desetljeća, dosegnuvši čak 2200 °C (4000 °F).
Instrumentacija u Orionovom toplinskom štitu (vidljivo ovdje) mjerila je porast površinske i unutarnje temperature tijekom ponovnog ulaska. Zasluge: NASA/MSFC/Emmett Given
Instrumentacija u štitu mjerila je porast površinske i unutarnje temperature tijekom ponovnog ulaska, kao i brzinu ablacije prevlake štita. Tijekom sljedećih nekoliko mjeseci, NASA-ini stručnjaci će prelivati ove podatke kako bi vidjeli koliko je Orionov štit izdržao pod ekstremnom toplinom. No, zasad rezultati izgledaju pozitivno – sa samo 20% Avcoata izgorjelo pri ponovnom ulasku u probni let.
U budućnosti će letjelica Orion biti lansirana na Sustav za lansiranje u svemir na misijama koje će ga odvesti na obližnje asteroide i na kraju na Mars. Očekuje se da će se prva misija s astronautima održati najranije 2021.
Daljnje čitanje: NASA