НАСА все още не разбира основната причина за проблема с топлинния щит на Орион

Представители на НАСА обявиха мисията Artemis I за успешна в края на 2021 г. и е трудно да се спори с тази оценка. Ракетата Space Launch System и космическият кораб Orion се представиха почти безупречно при полет без екипаж, който ги отведе около Луната и след това обратно на Земята, проправяйки пътя за мисията Artemis 2, първата мисия на програмата с екипаж.

Но едно нещо, което инженерите видяха на Артемида I, което не отговаряше съвсем на очакванията, беше проблем с топлинния щит на космическия кораб Орион. Когато капсулата навлезе отново в земната атмосфера в края на мисията, топлинният щит намаля или изгоря по начин, различен от предвидения от компютърните модели.

По-голямо количество овъглен материал от очакваното излезе от топлинния щит по време на завръщането на Artemis 1 и начинът, по който излезе, беше малко неравномерен, казаха служители на НАСА. Топлинният щит на Orion е направен от материал, наречен AFCOT, който е проектиран да изгаря, когато космическият кораб се потопи в атмосферата при 25 000 mph (40 000 km/h). При завръщането си от Луната Орион се натъкна на температури до 5000 градуса по Фаренхайт (2760 градуса по Целзий), по-горещи от това, което космическият кораб вижда, когато влезе отново в атмосферата от ниска околоземна орбита.

Въпреки проблема с топлинния щит, космическият кораб Orion кацна безопасно в Тихия океан. Инженерите откриха неравномерно овъгляване по време на инспекции след полет.

Все още няма отговори

Амит Кшатрия, който ръководи развитието на мисията Artemis в изследователския отдел на НАСА, каза в петък, че агенцията все още търси първопричината за проблема с топлинния щит. Мениджърите искат да се уверят, че разбират защо, преди да продължат напред с проекта Artemis II, който ще изпрати астронавтите Рийд Уайзман, Виктор Глоувър, Кристина Кох и Джеръми Хансен на 10-дневно пътуване около обратната страна на Луната.

Това ще бъде първият път, когато хора летят близо до Луната от последната мисия на Аполо през 1972 г. През януари НАСА обяви, че изстрелването на Артемис 2 ще бъде отложено от края на 2024 г. до септември 2025 г., до голяма степен поради нерешеното разследване на Heat проблем с щита. .

„Все още сме в средата на нашето разследване на ефективността на топлинния щит Artemis 1“, каза Кшатрия в петък на среща с комисия от консултативния съвет на НАСА.

Инженерите проведоха подмащабни тестове за топлинен щит във вятърни тунели и реактивни инсталации, за да разберат по-добре какво е довело до неравномерното овъгляване на Артемида I. „Ние се доближаваме до окончателния отговор по отношение на тази причина“, каза Кшатрия.

Представители на НАСА по-рано казаха, че е малко вероятно да се наложи да направят промени в топлинния щит, който вече е инсталиран на космическия кораб Orion за Artemis II, но не го изключиха. Препроектирането или модифицирането на топлинния щит Orion на Artemis II вероятно ще забави мисията с поне една година.

Вместо това инженерите анализират всички възможни пътеки, по които космическият кораб Orion би могъл да лети, когато влезе отново в атмосферата в края на мисията Artemis 2. На борда на космическия кораб Artemis 1 Orion прелетя по заобикаляща траектория, гмурна се в атмосферата и след това скочи обратно. в космоса, след което направи последно спускане в атмосферата, като камък, който скача през езеро. Този профил позволява на Orion да прави по-прецизни кацания по-близо до спасителните екипи в Тихия океан и намалява гравитационните сили върху космическия кораб и екипажа, който се вози вътре. Той също така разделя топлинното натоварване на космическия кораб на две фази.

Мисиите на Аполо летяха в профила за директно повторно влизане. Наличен е и режим за повторно влизане, наречен балистично повторно влизане, при който космическият кораб лети през атмосферата без насочване.

Овъгленият материал започна да излита от топлинния щит в първата фаза на процеса на повторно влизане. Инженерите проучват как профилът за пропускане при повторно влизане влияе върху работата на топлинния щит Orion. НАСА иска да разбере как ще работи топлинният щит на Орион по време на всеки от потенциалните пътища за повторно влизане на Артемида II.

„Това, което трябва да направим, е да кажем на екипите за анализ: Добре, каквито и да са ограниченията, какво можем да си позволим?“ Кшатрия каза.

След като служителите разберат какво е причинило овъгляването на топлинния щит, инженерите ще определят какъв тип траектория трябва да лети Artemis II при завръщане, за да минимизират рисковете за екипажа. След това мениджърите ще се стремят да изградят това, което НАСА нарича обосновка на полета. По същество това е процесът на убеждаване, че космическият кораб е безопасен за полет.

„Когато съберем всичко това, или имаме основание да летим, или нямаме“, каза Кшатрия.

Ако приемем, че НАСА одобри обосновката за полет на Artemis 2, ще има допълнителни дискусии за това как да се гарантира, че топлинните щитове на Orion са безопасни за летене при мисии Artemis надолу по течението, които ще имат високоскоростни профили за повторно влизане, докато астронавтите се връщат от лунните кацания.

Междувременно подготовката на борда на космическия кораб Orion за Artemis II продължава в космическия център Кенеди на НАСА. Екипажът и сервизните модули за Artemis II бяха интегрирани заедно по-рано тази година и целият космически кораб Orion вече е във вакуумна камера за екологични тестове.