2019-07-02 05:41:01
充气减速器将搭乘JPSS-2卫星

有朝一日可以帮助人类降落在火星上的充气式减速器技术将搭载与JPSS-2卫星相同的阿特拉斯V型火箭。

阿波罗登月灯发射了复古火箭,使人类登上月球。航天飞机依靠大气层的阻力在重返地球时起到刹车的作用。但发射火箭需要运输大量燃料。火星大气层比我们自己的大约薄了100倍,它太薄了,不足以产生足够的阻力来像我们在地球上那样轻松地减速航天器。

这艘重达2000磅的好奇号探测器于2012年降落在火星上,是我们向红色星球发出的最重要的东西,接近现有减速技术的重量限制。

“目前,隔热罩是刚性的,最大尺寸受到运载火箭大小的限制,”美国宇航局兰利研究所充气减速器或LOFTID的低地球轨道飞行试验项目经理巴里布莱恩特说。

将人类及其货物运送到火星将需要更大的有效载荷。人类需要大量的食物,水,空气,绝缘,辐射防护和生命支持系统 - 流浪者不需要。

“为了将人类带到火星,我们必须交付一座小房子,”美国宇航局兰利研究中心的行星进入,下降和着陆高级工程师尼尔·切特伍德说。 “你需要一个比火箭内部大得多的飞行器。”

但是,为了有一天能够提供有效载荷,工程师需要首先证明减速器能够承受令人难以置信的热量和重新进入的速度。

进入LOFTID,这是美国宇航局太空技术任务理事会和联合发射联盟之间的合作伙伴关系。这是一种称为Hypersonic Inflatable Airodynamic Decelerator的技术的最新一步。

LOFTID将于2022年3月作为JPSS-2极轨卫星的搭载飞行。

这次飞行不会携带有效载荷,但将测试该车辆从太空重返地球的能力,产生所需的大气阻力,并且,Cheatwood说,“表现出足够的空气动力学稳定性,让我们保持前进而不仅仅是翻滚“。

进入轨道后更名为NOAA-21的JPSS-2是联合极地卫星系列卫星的延续,它提供了七天预报和极端天气事件的数据。来自JPSS卫星的仪器也告诉我们有关野火,火山,大气臭氧,冰损和海洋健康的信息。

“我们的JPSS-2任务专注于地球,”JPSS项目主任Greg Mandt说。 “认为我们可以分享我们的Atlas运载火箭的一些过剩能力来测试支持人类探索火星的技术是一个巨大的奖励。”

LOFTID将在发射期间折叠并紧固,然后在重新进入之前进行充气。充气结构由合成纤维制成,编织成比钢强15倍的管子。这些管是盘绕的,因此当它们充气时,它们形成钝锥的形状。覆盖充气结构的热保护系统经过专门设计,可以承受灼热的入口温度,能够承受2,900华氏度的温度。为飞行演示而制造的飞行器壳在展开时将达到20英尺直径,几乎是存放时的五倍大小和迷你校车的长度。工程师认为可以扩大规模以适应大型有效载荷。

“如果你看一下燃油效率高的汽车,他们会精简以减少阻力,”Cheatwood说,他也是LOFTID的首席研究员。 “它们的部分效率来自低质量,部分是空气动力学形状。我们正在寻找相反的结果。我们希望最大化阻力。”

在将JPSS-2卫星送入其轨道后,火箭的第二级半人马座将对下轨道进行脱轨机动。半人马座将LOFTID车辆指向其所需的大气入口点,并允许Aeroshell进行充气。然后半人马将车辆旋转以使其具有陀螺稳定性,将其弹出,然后执行转移操作。当LOFTID重新进入地球大气层时,它将从高超音速减速到亚音速,部署降落伞然后降落,可能在夏威夷附近的太平洋上降落。预计速度可达每秒5英里。

让人类到达火星表面只是LOFTID的许多可能应用之一。联合发射联盟对其在发射后恢复增压发动机的潜力感兴趣。该技术还可用于从国际空间站运回设备或返回空间制造的光缆等材料。

“ULA很高兴能与NOAA和NASA合作展示这一关键技术,”联合发射联盟LOFTID任务高级项目经理Michael Holguin说。 “不仅用于恢复Vulcan Centaur程序引擎重用的引擎,而且还用于整个太空计划,将太空飞行器重新进入地球以及其他行星体。”

猜您喜欢的其它内容