Ano, nosí se trochu hůř, ne? Ale znovu, to je to, co s vámi udělá opětovný vstup do atmosféry a teplo o hodnotě 2200 °Celsia (4000 °Fahrenheita)! Takový byl stav tepelného štítu, který chránil vesmírnou loď NASA Orion poté, co 5. prosince 2014 znovu vstoupila do atmosféry. Po úspěšné ochraně plavidla během zkušebního letu byl štít odstraněn a přepraven do Marshall Space Flight Center v Huntsville, Alabama, kam dorazila v březnu. 9.
Od té doby k zařízení přichází stálý proud zaměstnanců NASA, aby se na něj podívali, zatímco inženýři shromažďují data a pracují na jeho opravě. Kromě toho, že je tepelný štít součástí mise, která odvezla lidsky hodnocená zařízení dále do vesmíru než cokoli od misí Apollo, je tepelný štít také živým důkazem toho, že NASA obnovuje původní vesmírné kapacity v USA.
Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV), který poprvé představila NASA v květnu 2011, byl nedílnou součástí plánu Obamovy administrativy vyslat astronauty na blízký asteroid do roku 2025 a do poloviny 30. let vyrazit na Mars. Kromě usnadnění těchto misí na dlouhé vzdálenosti by kosmická loď Orion také zvládala některé rutinní úkoly vesmírných letů, jako je poskytování prostředků pro dodání a vyzvednutí posádky a zásob z ISS.
Umělcův koncept kosmické lodi Orion, která byla vyslána na oběžnou dráhu na vrcholu první rakety Space Launch System (SLS) v roce 2017. Uznání: NASA
Zkušební let bez posádky, který se uskutečnil 5. prosince 2014, známý jako Exploration Flight Test 1 (EFT-1), byl určen k testování různých systémů Orion, včetně separačních akcí, avioniky, tepelného stínění, padáků a záchranných operací před jeho debutový start na palubě Space Launch System ,
Tento design této mise odpovídal misi Apollo 4 z roku 1967, která prokázala účinnost systémů řízení letu Apollo a schopnost tepelných štítů odolat podmínkám opětovného vstupu v rámci návratu kosmické lodi z lunárních misí.
Po vyzvednutí byl tepelný štít dopraven po zemi do Marshall Space Flight Center, kde byl vyložen a přenesen na velkou podpůrnou konstrukci, aby na něm inženýři mohli provádět studie po dobu následujících tří měsíců.
To bude sestávat ze sběru vzorků ze štítu pro měření jejich zuhelnatělých vrstev a stupně eroze a ablace, stejně jako z extrakce různých nástrojů zabudovaných v tepelném štítu pro posouzení jejich výkonu během opětovného vstupu.
Tepelný štít dorazí na Marshall 9. března, kde jsou experti z centra a NASA's Ames Research Center. Poděkování: NASA/MSFC/Emmett Given
Po dokončení analýzy technici vloží štít do 7osé frézky a obráběcího centra, kde dojde k jeho obroušení, aby se odstranily zbytky materiálu. Tato látka zpomalující teplo, známá jako Avcoat, je podobná té, kterou používaly mise Apollo, s výjimkou toxických materiálů, jako je azbest.
Tento materiál se používá k vyplnění 320 000 buněk podobných plástům, které tvoří vnější vrstvu štítu. Při zahřátí materiál shoří (aka. ablates), aby se zabránilo přenosu tepla do modulu posádky. Tento štít je umístěn přes titanovou kostru plavidla a kůži z uhlíkových vláken a poskytuje jak ochranu, tak izolaci interiéru.
Jakmile bude celý Avcoat odstraněn a zůstane pouze kosterní rám, bude odeslán do Langley Research Center v Hamptonu ve Virginii k dalším testům. Vzhledem k tomu, že se Orion vracel z větší vzdálenosti ve vesmíru než cokoli od Apolla, zažil mnohem vyšší úrovně tepla než cokoli v posledních desetiletích, dosahující až 2200 °C (4000 °F).
Přístrojové vybavení v tepelném štítu Orion (viditelné zde) měřilo vzestup povrchové a vnitřní teploty během opětovného vstupu. Poděkování: NASA/MSFC/Emmett Given
Přístrojové vybavení ve štítu měřilo nárůst povrchové a vnitřní teploty během opětovného vstupu a také rychlost ablace povlaku štítu. Během několika příštích měsíců budou odborníci NASA přelévat tato data, aby viděli, jak dobře štít Orion odolává extrémnímu horku. Ale zatím výsledky vypadají pozitivně – pouze 20 % Avcoat shoří při opětovném vstupu do zkušebního letu.
V budoucnu bude kosmická loď Orion vypuštěna na Space Launch System na misích, které ji zavedou k blízkým asteroidům a nakonec k Marsu. Očekává se, že první mise s astronauty se uskuteční nejdříve v roce 2021.
Další čtení: NASA