Lanzamiento de Atlas para probar el escudo térmico inflable

WASHINGTON – Las cargas útiles que interrumpen el vuelo de lanzamiento de un satélite meteorológico demostrarán la tecnología que la NASA está considerando para futuros aterrizajes en Marte y una compañía está considerando reutilizar cohetes.

El Atlas 5 de United Launch Alliance está programado para despegar de la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg en California a las 4:25 a. m. ET el 10 de noviembre. La carga útil principal del cohete es el satélite meteorológico Joint Polar Satellite System (JPSS) 2, que se colocará en una órbita polar para recopilar datos meteorológicos para la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. La fecha de lanzamiento ha sido preprogramada para el 1 de noviembre. Pero se pospuso para reemplazar la batería en la etapa superior del cohete Centaur..

La carga útil secundaria al lanzamiento de JPSS-2 es la prueba de vuelo en órbita terrestre baja de un desacelerador inflable (LOFTID), una demostración técnica de la NASA. Mientras que JPSS-2 se desplegará aproximadamente media hora después del despegue, LOFTID permanecerá asociado con Centaur hasta 75 minutos después del despegue, después de que se haya quemado la salida de órbita de Centaur.

Poco antes del despliegue, LOFTID inflará un escudo de retorno de seis metros de diámetro. Este escudo térmico reducirá la velocidad del vehículo desde la velocidad orbital hasta Mach 0,7 a medida que los instrumentos a bordo recopilan datos sobre el rendimiento del escudo. LOFTID luego desplegará paracaídas para reducir la velocidad durante el resto de su descenso, mientras cae en el Océano Pacífico al este de Hawái para que un barco se recupere.

LOFTID es la última de una serie de demostraciones técnicas de la NASA de sistemas de reentrada inflables cuyo tamaño no está limitado por la equidad de la carga útil del cohete. “Actualmente, utilizando técnicas rigurosas, estamos limitando el tamaño de la carcasa aerodinámica para que se ajuste a la aerodinámica del vehículo de lanzamiento”, dijo Joe Del Corso, gerente del proyecto LOFTID en el Centro de Investigación Langley de la NASA, o no más de cinco metros de ancho. durante una sesión informativa previa al lanzamiento en octubre. Esto limita el volumen de cargas útiles enviadas a la superficie de Marte a alrededor de 1,5 toneladas métricas.

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Una antena más grande, con tecnología de soplado, puede permitir cargas útiles mucho más pesadas, hasta el rango de 20 a 40 toneladas métricas. «Eso es lo que necesitas para llevar humanos a Marte», dijo. Las grandes bombas de aire también permiten el acceso a terrenos más altos en Marte, donde la atmósfera no es lo suficientemente densa como para reducir la velocidad de los vehículos con los sistemas actuales.

La NASA espera recopilar el rendimiento de los escudos térmicos inflables a través de las pruebas LOFTID. El escudo térmico experimentará temperaturas máximas de más de 1400 grados centígrados durante el reingreso y experimentará retrasos de hasta 9 g, dijo John DeNono, ingeniero jefe de LOFTID en NASA Langley. La estructura inflable está protegida por un sistema de protección térmica flexible hecho de materiales que se pueden personalizar para una tarea específica.

Un barco frente a la costa de Hawái recuperará LOFTID después de una salpicadura, pero como medida de precaución, el vehículo expulsará los registradores de datos mientras desciende bajo toldos que se pueden recuperar por separado. También devolverá algunos datos limitados en tiempo real. «Deberíamos poder obtener algunos comentarios iniciales dentro de al menos dos horas del reingreso sobre si fue exitoso o no», dijo Del Corso.

Trudy Curtis, directora de ofertas tecnológicas de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA, dijo que LOFTID le costó a la NASA casi 93 millones de dólares en cinco años. La NASA también está colaborando con ULA en la misión a través de un Acuerdo de Ley Espacial no financiado, con ULA apoyando la integración LOFTID en Centaur, así como el sistema de paracaídas y la nave de recuperación. La misión LOFTID se asignó oficialmente a Bernard Kutter, un ingeniero de ULA que trabajó en tecnologías avanzadas pero murió inesperadamente en 2020.

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John Reed, director de tecnología de ULA, dijo que su empresa está interesada en LOFTID como parte del concepto plausible de la empresa de tecnología de retorno independiente (SMART) para el misil Vulcan. Bajo el enfoque SMART, la sección del motor del propulsor Vulcan se separará después de que se separe el escenario y desplegará una estructura neumática inflable para reducir la velocidad durante el reingreso. Un paracaídas ralentizaría la sección del motor en las etapas finales del descenso.

Dijo que la compañía también está interesada en las aplicaciones comerciales más amplias de la tecnología. «Todo el enfoque de este esfuerzo ha sido desarrollar un camino que pueda respaldarnos no solo a nosotros, sino también a las aplicaciones comerciales de LEO, devolver productos del satélite, así como llegar a Marte y ganar masa inferior para permitir verdaderamente la expansión de la humanidad».

Estas aplicaciones futuras requerirán antenas mucho más grandes que la versión de seis metros que se está probando en LOFTID. En una sesión informativa durante la conferencia AIAA ASCEND el 25 de octubre, Michelle Monk, ingeniera jefe interina de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA, estimó que la ULA probablemente necesitaría proyectiles de 12 a 14 metros de ancho, mientras que los módulos de aterrizaje en Marte podrían necesitar versiones de hasta 16 metros de ancho. .metros

«Tenemos en nuestra estrategia de desarrollo extensas pruebas de vuelo», dijo, lo que también haría que los misiles de aire inflables fueran más poderosos e incluiría la guía, la navegación y el control integrados necesarios para las misiones a Marte.

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Agregó que esperaba que cualquier prueba de ULA del reductor de velocidad inflable apoyaría los planes de la NASA para Marte. «Obtendremos muchos más vuelos de este desacelerador aerodinámico inflable hipersónico que estará equipado y nos brindará conjuntos de datos cada vez mayores sobre su desempeño en el entorno de vuelo, que podemos usar para generar confianza y realizar mejoras», dijo.

Esas pruebas futuras de ULA, dijo, también ayudarán a mantener a los proveedores que producen componentes clave para los paneles de aire inflables en los que la NASA confiará para futuras misiones. «Vemos esto como una gran asociación y una forma de mantener la cadena de suministro y seguir aprendiendo a medida que avanzamos, a largo plazo, hacia una misión a Marte».

Curtis dijo que es demasiado pronto para decir cuándo se podría usar un desacelerador inflable en una misión a Marte. «Esto es reducción de riesgos», dijo. Después de LOFTID, «hay una expansión de la que comenzamos a hablar y comenzamos a trabajar en ella».

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