Компоненты технологии NASA, которая однажды сможет помочь экипажу и грузу выдержать суровые условия планет, таких как Марс, были отправлены в космос благодаря Космическим силам США.
21 августа несколько образцов материала, известного как Zylon, из которого изготовлены ремни гиперзвукового надувного аэродинамического замедлителя (HIAD), разработанного Исследовательским центром NASA Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния, были выведены на низкую околоземную орбиту вместе с другими экспериментами на борту космического аппарата X-37B Космических сил. Этот полёт поможет исследователям определить, как материал Zylon реагирует на длительное воздействие жёсткого космического вакуума.
Материал ремней на аэрооболочке HIAD выполняет две функции: короткие отрезки ремней удерживают надувные кольца HIAD вместе, а более длинные куски помогают более равномерно распределять нагрузку по конической конструкции. Технология аэрооболочки HIAD может позволить более крупным космическим аппаратам безопасно спускаться через атмосферы небесных тел, таких как Марс, Венера и даже спутник Сатурна — Титан.
«Мы исследуем, как технология HIAD может помочь человеку добраться до Марса. Мы хотим изучить последствия длительного пребывания в космосе — как если бы материал Zylon отправился в потенциальную миссию на Марс продолжительностью от шести до девяти месяцев», — сказал Роберт Мошер, руководитель отдела материалов и обработки HIAD в NASA Лэнгли. «Мы хотим убедиться, что знаем, как защитить эти конструкционные материалы в долгосрочной перспективе».
Отправка материала Zylon на борту миссии X-37B Космических сил поможет исследователям NASA понять, какие возрастные изменения могут произойти с ремнями во время длительного космического путешествия, прежде чем они столкнутся с экстремальными условиями входа в атмосферу, во время которых они должны сохранять прочность при высоких температурах.
Несколько образцов находятся в небольших контейнерах на борту X-37B. Мошер использовал две разные техники, чтобы поместить материал ремней в контейнеры. Некоторые он плотно свернул, другие — утрамбовал.
«Обычно мы упаковываем аэрооболочку HIAD примерно так же, как вы упаковываете парашют, — сказал он. — Мы хотели увидеть, есть ли разница между плотно свёрнутым материалом и утрамбованным, как это обычно бывает с HIAD».
Некоторые контейнеры также содержат крошечные датчики температуры и влажности, настроенные на сбор показаний через равные промежутки времени. Когда Космические силы вернут образцы с полёта X-37B, Мошер сравнит их с набором образцов, которые оставались в контейнерах здесь, на Земле, чтобы найти признаки деградации.
«Благодаря возможности подвергнуть материал Zylon воздействию космоса в течение длительного периода времени мы начнём получать данные о долгосрочной упаковке HIAD», — сказал Мошер.
Ненадутые аэрооболочки HIAD можно упаковать в небольшие пространства внутри космического аппарата. В результате получается замедлитель, который может быть намного больше диаметра его ракеты-носителя и поэтому может приземлять более тяжёлые грузы и доставлять их на большую высоту на планете или другом небесном теле.
Жёсткие аэрооболочки, размеры которых определяются диаметрами их ракет-носителей, обычно от 4,5 до 5 метров, способны высаживать на Марсе хорошо оснащённые роверы размером с автомобиль. Напротив, надувной HIAD с диаметром 18–20 метров может высадить на Марсе эквивалент небольшого полностью меблированного ранчо с автомобилем в гараже.
Разработки NASA в области аэрооболочек HIAD основаны на успехе миссии агентства LOFTID (Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator), которая стартовала 10 ноября 2022 года, что позволило получить ценные сведения о том, как эта технология работает в условиях стресса при входе в атмосферу Земли после кратковременного пребывания в космосе.
Предоставлено NASA