Едно от най-големите предизвикателства при изпращането на полезни товари на Марс е да се бори с атмосферата на планетата. Макар и невероятно тънък в сравнение със земния (с приблизително половината от 1% от земното налягане на Земята), полученото триене на въздуха все още е проблем за космическите кораби, които искат да кацнат там. И гледайки към бъдещето, НАСА се надява да успее да кацне по-тежки полезни товари на Марс, както и на други планети - някои от които може да имат атмосфера толкова плътна, колкото Земята.
Възможно решение за това е използването на надуваеми аерозоли (т.нар. Топлинни екрани), които предлагат многобройни предимства пред твърдите. За да развият тази технология, НАСА и United Launch Alliance (ULA) си партнираха за разработването на надуваем топлинен щит, известен като Тест на полета с ниска земна орбита на надуваем декларатор (
Когато космически кораб навлезе в атмосфера, аеродинамичните сили започват да упражняват влачене върху него. Това помага да се забави космическият апарат, преобразувайки кинетичната му енергия в топлина. Естествено, тази топлина може да стане много интензивна, като представлява заплаха за космическия кораб и всеки екипаж, който може да има на борда. Ето защо полезните товари и екипажните екипажи са оборудвани с топлинни екрани, които да ги предпазват по време на навлизане в атмосферата.
От създаването си през 1958 г. НАСА разчита в голяма степен на ретро-ракетно задвижване и твърди топлинни екрани, за да забави космическите кораби по време на операции за влизане, спускане и кацане в орбита. За съжаление, тези системи идват с техния дял недостатъци, не най-малкото от които е масовостта и нуждата от гориво. В същото време мащабируемостта е малко проблем, тъй като по-големите полезни натоварвания изискват по-голяма аерографа, което означава още по-голяма маса.
Именно тук надуваемите топлинни екрани са особено полезни. Използвайки тази технология, НАСА и други космически агенции биха могли да използват по-големи аерограби, които биха могли да създадат по-голямо съпротивление, като същевременно спестяват маса. Чрез включването на идеи като LOFTID в своя космически кораб, който използва аеродинамични сили вместо задвижване, НАСА застава да революционизира начина, по който доставя полезни товари на планетите и в орбита.
Концепцията е пример за хиперзвукова надуваема аеродинамична спирачка (HIAD) технология, която НАСА изследва повече от десетилетие. HIAD осигурява не само най-масовият начин за намаляване на скоростта на космически кораб, влизащ в планета с атмосфера, но и преодолява ограниченията за опаковане на твърди системи, като използва надуваеми материали, които могат да бъдат складирани в стартовия автомобил.
Следователно тази технология е най-масовият начин за намаляване на скоростта на космически кораб, влизащ в планета с атмосфера, и може да позволи доставянето на по-големи маси до всяка кота на тази планета. След като проведе два суборбитални теста за полет,
След като тестването приключи и технологията може да бъде интегрирана,
Тестовете все още продължават в изследователския център на НАСА в Лангли, където инженерите подготвят надуваемия топлинен щит за изстрелване. Това се състои в измерване на температурата на азотния газ, когато той се изпуска от резервоарите, които ще бъдат използвани по време на моминския тестов полет. Тестването на опаковките и разполагането също се провежда от Airborne System, компания за проектиране и производство на парашути в Санта Ана, Калифорния.
Ако всичко върви добре с орбиталния тест през 2022 г., можем да очакваме, че аерогелите от тип HIAD ще се превърнат в редовна функция за мисии до Марс, Венера, Титан и други тела в Слънчевата система, които имат по-плътна атмосфера. И не забравяйте да разгледате това видео на топлинния щит LOFTID, любезно предоставен от НАСА Лангли изследователски център:
