Jednym z większych wyzwań związanych z wysyłaniem ładunków na Marsa jest walka z atmosferą planety. Chociaż jest niewiarygodnie cienki w porównaniu do Ziemi (przy około połowie 1% ciśnienia powietrza na Ziemi), powstałe tarcie powietrzne nadal stanowi problem dla statku kosmicznego, który chce tam wylądować. Patrząc w przyszłość, NASA ma nadzieję, że będzie w stanie wyładować cięższe ładunki na Marsie, a także na innych planetach - niektóre z nich mogą mieć atmosferę tak gęstą jak Ziemia.
Możliwym rozwiązaniem tego jest zastosowanie nadmuchiwanych osłon aerozolowych (inaczej osłon termicznych), które oferują wiele zalet w stosunku do sztywnych. Aby opracować tę technologię, NASA i United Launch Alliance (ULA) podjęły współpracę w celu opracowania nadmuchiwanej osłony cieplnej znanej jako test lotu nad ziemią na orbicie nadmuchiwanego zwalniacza (
Kiedy statek kosmiczny wchodzi w atmosferę, siły aerodynamiczne zaczynają na niego oddziaływać. Pomaga to spowolnić statek kosmiczny, przekształcając jego energię kinetyczną w ciepło. Oczywiście upał może stać się bardzo intensywny, stanowiąc zagrożenie dla statku kosmicznego i każdej załogi, którą może mieć na pokładzie. Dlatego ładunki i misje załogowe są wyposażone w osłony termiczne, które chronią je podczas wchodzenia w atmosferę.
Od momentu powstania w 1958 r. NASA w dużym stopniu polegała na napędzie rakietowym i sztywnych osłonach cieplnych w celu zmniejszenia prędkości statku kosmicznego podczas operacji wejścia na orbitę, zejścia i lądowania (EDL). Niestety, systemy te mają swoją wadę, z których nie mniej ważna jest masa i potrzeba paliwa. Jednocześnie skalowalność jest nieco problemem, ponieważ większe ładunki wymagają większej osłony aerodynamicznej, co oznacza jeszcze większą masę.
Tutaj szczególnie przydatne są nadmuchiwane osłony termiczne. Korzystając z tej technologii, NASA i inne agencje kosmiczne byłyby w stanie użyć większych aeroshell, które mogłyby wytworzyć większy opór przy jednoczesnym oszczędzaniu masy. Poprzez włączenie takich pomysłów jak LOFTID do swojego statku kosmicznego, który wykorzystuje siły aerodynamiczne zamiast napędu, NASA zrewolucjonizuje sposób, w jaki dostarcza ładunki na planety i na orbitę.
Koncepcja ta jest przykładem technologii hipersonicznego nadmuchiwanego aerodynamicznego spowalniacza (HIAD), nad którą NASA prowadzi badania od ponad dekady. HIAD nie tylko zapewnia najbardziej efektywny masowo sposób spowalniania statku kosmicznego wchodzącego na planetę z atmosferą, ale także pokonuje ograniczenia pakowania sztywnych systemów, wykorzystując nadmuchiwane materiały, które można schować w pojeździe startowym.
Technologia ta jest zatem najbardziej efektywnym pod względem masy sposobem spowalniania statku kosmicznego wchodzącego na planetę z atmosferą i może pozwolić na dostarczenie większych mas na dowolne wzniesienie na tej planecie. Po przeprowadzeniu dwóch suborbitalnych prób w locie,
Po zakończeniu testowania i zintegrowaniu technologii,
Testy wciąż trwają w Langley Research Center NASA, gdzie inżynierowie przygotowują nadmuchiwaną osłonę termiczną na start. Polega to na pomiarze temperatury gazowego azotu wychodzącego ze zbiorników, które będą używane podczas dziewiczego lotu testowego. Testy opakowań i wdrożeń są również prowadzone przez Airborne System, firmę zajmującą się projektowaniem i produkcją spadochronów w Santa Ana w Kalifornii.
Jeśli wszystko pójdzie dobrze z testem orbitalnym w 2022 r., Możemy spodziewać się, że powłoki aerodynamiczne typu HIAD staną się stałym elementem misji na Marsa, Wenus, Tytana i inne ciała w Układzie Słonecznym, które mają gęstszą atmosferę. I koniecznie obejrzyj wideo z osłony cieplnej LOFTID, dzięki uprzejmości NASA Langley Research Center:
