Полезная нагрузка, связанная с запуском метеорологического спутника, продемонстрирует технологию, которую НАСА рассматривает для будущих посадок на Марс, и компания изучает возможность повторного использования ракеты.

Запуск Atlas 5 United Launch Alliance запланирован с базы космических сил Ванденберг в Калифорнии в 4:25 утра по восточному времени 10 ноября. Основной полезной нагрузкой ракеты является метеорологический спутник Joint Polar Satellite System (JPSS) 2, который будет выведен на полярную орбиту для сбора данных о погоде для Национального управления океанических и атмосферных исследований. Ранее запуск был запланирован на 1 ноября, но отложен для замены батареи в верхней ступени ракеты Centaur.
Вторичной полезной нагрузкой при запуске JPSS-2 является летное испытание надувного замедлителя на низкой околоземной орбите (LOFTID), демонстрация технологии НАСА. В то время как JPSS-2 будет развернут почти через полчаса после старта, LOFTID останется прикрепленным к Centaur до 75 минут после старта, после схода с орбиты Centaur.
Незадолго до развертывания LOFTID надует защитный экран диаметром шесть метров. Этот тепловой экран замедлит транспортное средство с орбитальной скорости до 0,7 Маха, поскольку приборы на борту собирают данные о характеристиках экрана. Затем LOFTID развернет парашюты, чтобы замедлить его до конца спуска, и упадет в Тихом океане к востоку от Гавайев, чтобы его поднял корабль.
LOFTID является последним в серии технологических демонстраций НАСА надувных спускаемых систем, размер которых не ограничен обтекателем полезной нагрузки ракеты. “В настоящее время, используя жесткие технологии, мы ограничиваем размер самой воздушной оболочки, чтобы она помещалась в обтекатель ракеты-носителя”, или не более пяти метров в поперечнике, сказал Джо Дель Корсо, руководитель проекта LOFTID в Исследовательском центре НАСА в Лэнгли, во время предстартового брифинга в октябре. Это ограничивает размер полезной нагрузки, доставляемой на поверхность Марса, примерно до 1,5 метрических тонн.
Более крупная воздушная оболочка, использующая надувную технологию, может обеспечить гораздо более высокую полезную нагрузку - от 20 до 40 метрических тонн. “Это то, что вам нужно, чтобы отправить людей на Марс”, - сказал он. Более крупные аэрозольные оболочки также позволяют получить доступ к более высокой местности на Марсе, где атмосфера недостаточно плотная, чтобы замедлять транспортные средства с существующими системами.
НАСА надеется получить представление о надувных теплозащитных экранах с помощью теста LOFTID. Джон Динонно, главный инженер LOFTID в НАСА Лэнгли, сказал, что тепловой экран будет иметь пиковые температуры, превышающие 1400 градусов по Цельсию во время входа в атмосферу, и будет испытывать замедление до 9g. Надувная конструкция защищена гибкой системой тепловой защиты, изготовленной из материалов, которые могут быть адаптированы для конкретной миссии.
Корабль у берегов Гавайев поднимется в воздух после приводнения, но в качестве меры предосторожности корабль выбросит регистраторы данных при спуске на парашютах, которые можно восстановить отдельно. Он также вернет некоторые ограниченные данные в режиме реального времени. “Мы должны быть в состоянии получить предварительную обратную связь в течение, по крайней мере, пары часов после возвращения о том, был ли он успешным или нет”, - сказал Дель Корсо.
По словам Труди Кортес, директора по демонстрации технологий в Управлении космических технологий НАСА, LOFTID обошелся НАСА почти в 93 миллиона долларов за пять лет. НАСА также сотрудничает с ULA в рамках миссии в рамках соглашения о не финансируемом Space Act, при этом ULA поддерживает интеграцию LOFTID на Centaur, а также парашютную систему и спасательный корабль. Миссия LOFTID официально посвящена Бернарду Куттеру, инженеру ULA, который работал над передовыми технологиями, но неожиданно умер в 2020 году.
Джон Рид, главный технолог ULA, сказал, что его компания заинтересована в LOFTID в рамках концепции разумной модульной технологии автономного возврата (SMART) компании для повторного использования своей ракеты Vulcan. Согласно разумному подходу, секция двигателя ракеты-носителя Vulcan отсоединится после отделения ступени и развернет надувную оболочку, чтобы замедлить ее во время входа в атмосферу. Парашют замедлил бы секцию двигателя на заключительных этапах спуска.
Он сказал, что компания также заинтересована в более широком коммерческом применении технологии. “Весь фокус этих усилий был направлен на разработку пути, который может поддержать не только нас, но и коммерческие приложения LEO, возвращая продукты с cislunar, а также попадание на Марс и снижение массы, чтобы действительно способствовать расширению человечества”.
Для этих будущих применений потребуются гораздо большие аэрозольные оболочки, чем шестиметровая версия, тестируемая на LOFTID. На брифинге во время конференции AIAA ASCEND 25 октября Мишель Мунк, исполняющая обязанности главного архитектора Управления космических технологий НАСА, подсчитала, что ULA, вероятно, потребуются аэрозольные оболочки диаметром от 12 до 14 метров, в то время как для посадки на Марс могут потребоваться версии до 16 метров в поперечнике.
“В нашей стратегии развития предусмотрены масштабные летные испытания”, - сказала она, которые также сделают надувные оболочки более прочными и будут включать интегрированное управление, навигацию и управление, необходимые для полетов на Марс.
Она добавила, что ожидает, что любое тестирование ULA более крупных надувных замедлителей поддержит планы НАСА по Марсу. “Мы проведем несколько полетов гиперзвукового надувного аэродинамического замедлителя, который будет оснащен приборами и предоставит нам дополнительные наборы данных о его характеристиках в условиях полета, которые мы сможем использовать для укрепления уверенности и внесения улучшений”, - сказала она.
По ее словам, эти будущие испытания ULA также помогут поддержать поставщиков, производящих ключевые компоненты надувных оболочек, на которые НАСА будет полагаться в будущих миссиях. “Мы рассматриваем это как замечательное партнерство и способ поддерживать цепочку поставок и продолжать обучение по мере того, как мы в долгосрочной перспективе продвигаемся к миссии на Марс”.
Кортес сказал, что еще слишком рано определять, когда надувной замедлитель может быть использован в полете на Марс. “Это снижение риска”, - сказала она. После LOFTID: “Есть расширение, о котором мы начали бы говорить, начали бы работать”.
https://spacenews.com/atlas-launch-to-test-inflatable-heat-shield/