NASA 利用货运飞船再入测试下一代热防护材料
NASA 利用货运飞船再入测试下一代热防护材料,为未来登月和火星任务积累数据。
据 NASA 报道,诺斯罗普·格鲁曼第 24 次商业补给任务的 Cygnus 飞船从国际空间站脱离时,携带了 12 个小型实验胶囊,用于测试下一代热防护材料。
该实验名为肯塔基再入探测实验(KREPE-3),是低成本、高影响系列任务的第三次,利用货运飞船寿命最后阶段收集数据。实验由肯塔基大学、肯塔基州、NASA EPSCoR 计划、多个 NASA 中心及其他联邦和商业伙伴合作开展。
在飞船按计划于地球大气层中解体前,宇航员已激活舱内 12 个胶囊。这些由肯塔基大学学生设计的胶囊装有传感器,可测量再入过程中的温度、压力、运动、磁场和光线。胶囊弹出后开始收集各套实验热防护材料的表现数据,并通过卫星信号实时传回研究人员。
胶囊携带多种热防护组件,包括航天飞机上使用过的陶瓷瓦等成熟技术,以及 NASA 约翰逊航天中心和橡树岭国家实验室开发的 3D 打印热防护罩等新方案。NASA 艾姆斯研究中心贡献了多种材料,其中两个胶囊搭载名为 MERINO 的下一代防护覆盖层,由碳纤维和酚醛纤维层叠缝合而成,更灵活、生产更快、成本更低,适合火星任务。
第三个胶囊将 MERINO 与其他元素结合,采用双锥形状,前端为钨尖,后锥包裹 MERINO,用于验证计算机模型。另一个胶囊形状类似 NASA 蜻蜓号任务抵达土卫六时使用的防护气动外壳,表面覆盖酚醛浸渍碳烧蚀材料,该材料曾用于星尘号、火星科学实验室和火星 2020 任务。
还有一个胶囊测试名为可展开式进入与放置技术的可展开热防护罩,形状像伞,可增大表面积以减缓下降速度。此外,德国斯图加特大学开发的热流传感器等国内外合作伙伴提供的胶囊也将测试多种已知和新材料。
本站点评:NASA 利用货运飞船再入过程进行低成本热防护材料飞行试验,为未来载人登月和火星任务积累数据,同时验证了 3D 打印、可展开热防护罩等新技术路径。