سپر حرارتی ناسا ۱۰ آبان به فضا می‌رود

ناسا به زودی یک سپر حرارتی بادی عظیم را در مدار نزدیک زمین آزمایش خواهد کرد که در آینده می‌تواند ماموریت‌های مریخ، زهره و قمر تایتان را تسهیل کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، ناسا اخیراً یک فناوری علمی-تخیلی را با برخورد دادن یک فضاپیما به یک سیارک تحت عنوان ماموریت DART به واقعیت تبدیل کرد.

اکنون نیز قصد دارد یک اِیروشل(aeroshell) بادی بزرگ را تحت عنوان ماموریت LOFTID آزمایش کند که می‌تواند روزی برای استقرار محموله‌های بزرگ در مریخ و سایر سیاره‌ها و قمرهای منظومه شمسی به طور ایمن استفاده شود.

ایروشل یک پوسته سفت و سخت محافظ حرارتی است که به کاهش سرعت کمک می‌کند و از یک وسیله نقلیه فضایی در برابر فشار، گرما و زباله‌های احتمالی ایجاد شده توسط اصطکاک در هنگام ورود به اتمسفر یک سیاره محافظت می‌کند.

اجزای اصلی ایروشل از یک سپر حرارتی و یک پوسته پشتی تشکیل شده است. سپر حرارتی گرمای ناشی از فشردگی هوا در جلوی فضاپیما را در طول ورود به اتمسفر جذب می‌کند. پوسته پشتی نیز محموله تحویلی را همراه با اجزای مهمی مانند چتر نجات، موتورهای موشک و تجهیزات الکترونیکی نظارتی حمل می‌کند.

ایروشل در طول فرآیند ورود، برای کاهش سرعت و فرود در پرواز یک فضاپیما استفاده می‌شود. ایروشل ابتدا سرعت فضاپیما را در حین وود به جو یک سیاره کاهش می‌دهد و وظیفه دارد انرژی جنبشی حاصل از سرعت بسیار بالا را پراکنده کند. سپر حرارتی مقداری از این انرژی را جذب می‌کند، در حالی که مقدار زیادی از آن عمدتاً توسط تشعشع به گازهای جوی پراکنده می‌شود.

در طول مراحل آخر فرود، معمولاً یک چتر نجات باز می‌شود و سپر حرارتی جدا می‌شود. موشک‌ها نیز در پوسته پشتی قرار می‌گیرند تا به کنترل یا فرود آهسته کمک کنند. کیسه‌های هوا نیز ممکن است برای کاهش اثر برخورد با سطح سیاره باد شوند.

ایروشل‌ها یکی از اجزای کلیدی کاوشگرهای فضایی هستند. آنها در تمام ماموریت‌هایی که محموله‌هایی را به زمین بازمی‌گردانند، استفاده می‌شوند. آنها همچنین برای تمام ماموریت‌های فرود به مریخ، زهره، قمر تایتان و استفاده شده‌اند.

آزمایش LOFTID ناسا در مدار نزدیک زمین که یک سپر حرارتی بادی بزرگ است که به ‌طور قابل ‌توجهی شبیه به یک بشقاب پرنده به نظر می‌رسد، قرار بود در ماه گذشته(سپتامبر ۲۰۲۲) پرتاب شود اما به تعویق افتاد و اکنون قرار است اوایل ماه آینده(نوامبر ۲۰۲۲) راهی فضا شود.

هنگامی که یک فضاپیما وارد جو یک سیاره می‌شود، کشش و اصطکاک آیرودینامیکی، انرژی جنبشی را به گرما تبدیل می‌کند که به کاهش سرعت فضاپیما در هنگام فرود به سمت سطح سیاره کمک می‌کند. چگالی جو مریخ بسیار کمتر از زمین است که روند کاهش سرعت فضاپیما را همانطور که در موارد متعدد در فرود مریخ‌نوردها دیده شده است، بسیار چالش برانگیز می‌کند.

اتمسفر مریخ آن‌قدر نازک است که نمی‌تواند سرعت فضاپیماها را به همان شکلی که در زمین اتفاق می‌افتد، کاهش دهد، به این معنی که ورود به جو سیاره سرخ بسیار خطرناک‌تر است و نیاز به محافظت بیشتری نسبت به زمین دارد. به همین دلیل است که ناسا به زودی ایروشل بزرگ LOFTID خود را آزمایش خواهد کرد.

ناسا این سازه عظیم را در تاریخ اول نوامبر ۲۰۲۲ با موشک اطلس V پرتاب خواهد کرد.

گفتنی است که این ایروشل پس از ماهواره مدار قطبی JPSS-۲ متعلق به اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا، محموله ثانویه موشک اطلس V خواهد بود که قرار است از پایگاه نیروی فضایی واندنبرگ در کالیفرنیا به پرواز درآید.

ایروشل LOFTID اساساً یک سازه بادی دایره‌ای بزرگ است که توسط یک سپر حرارتی انعطاف‌پذیر محافظت می‌شود. این ایروشل با قطر شش متر در حین حرکت در جو مانند یک سیستم ترمز عظیم عمل می‌کند و نسبت به ایروشل‌های معمولی و بسیار کوچک‌تر، اصطکاک بیشتری ایجاد می‌کند.

این سازه طوری طراحی شده است که به فضاپیماها اجازه دهد در ارتفاعات بالاتر در جو، سرعت خود را کاهش دهند، به این معنی که گرمای شدید کمتری را تجربه خواهند کرد. ناسا در وب‌سایت خود می‌گوید که این فناوری، انواع مأموریت‌های پیشنهادی ناسا را ​​به مقاصدی مانند مریخ، زهره، قمر تایتان و همچنین بازگشت به زمین تسهیل می‌کند.

اکنون به گفته ناسا این سیستم انعطاف‌پذیر کامل شده و به "مرکز تحقیقات لانگلی"(LaRC) ناسا رسیده‌ است. مهندسان در لانگلی، این سیستم را مورد آزمایش‌های نهایی قرار می‌دهند تا مطمئن شوند که LOFTID آماده پرواز است.

LOFTID در این آزمایش نمایشی در تاریخ یک نوامبر، در هنگام پایین آمدن از مدار نزدیک زمین، باد خواهد کرد و اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، به گفته ناسا این فناوری می‌تواند در ماموریت‌های آتی فرود خدمه و برای ارسال ماموریت‌های رباتیک به مریخ و بازگرداندن محموله‌های سنگین‌تر به زمین مورد استفاده قرار گیرد.

افرادی که پوشش مأموریت مریخ نورد "استقامت" ناسا را ​​دنبال کردند، احتمالاً فرود فرودگر این ماموریت به جو نازک سیاره سرخ را به یاد دارند که از آن به عنوان "هفت دقیقه وحشت" یاد می‌شد. در آن لحظات حساس، بسیاری از اعضای تیم زمینی مأموریت می‌ترسیدند که این مریخ نورد ۲.۷ میلیارد دلاری به صورت ایمن فرود نیاید.

البته یک ایروشل عظیم مانند آنچه در LOFTID نشان داده شده است، همه خطرات را از بین نمی‌برد، اما این پتانسیل را دارد که فرود محموله‌های ارزشمند را بسیار کم‌خطر کند.