En af de større udfordringer ved at sende nyttelaster til Mars er at skulle kæmpe med planetens atmosfære. Selvom det er utroligt tyndt sammenlignet med Jordens (med ca. halvdelen af 1% af Jordens lufttryk), er den resulterende luftfriktion stadig et problem for rumfartøjer, der ønsker at lande der. Og når man ser fremover, håber NASA at kunne lande tungere nyttelast på Mars såvel som andre planeter - hvoraf nogle kan have atmosfærer lige så tæt som Jorden.
En mulig løsning på dette er brugen af oppustelige aeroshells (også kendt som varmeskærme), som tilbyder adskillige fordele i forhold til stive. For at udvikle denne teknologi har NASA og United Launch Alliance (ULA) samarbejdet om at udvikle et oppusteligt varmeskjold kaldet Low-Earth Orbit Flight Test af en oppustelig decelerator (
Når et rumfartøj kommer ind i en atmosfære, begynder aerodynamiske kræfter at trække på det. Dette hjælper med at bremse rumfartøjet og omdanne sin kinetiske energi til varme. Naturligvis kan denne varme blive meget intens og udgøre en trussel mod rumfartøjet og enhver besætning, den måtte have ombord. Derfor er nyttelast og besætningsopgaver udstyret med varmeskjold for at beskytte dem under atmosfærisk indrejse.
Siden starten i 1958 har NASA i høj grad været afhængige af retroraket-fremdrift og stive varmeskjold for at decelerere rumfartøjer under orbital indrejse, nedstigning og landing (EDL) operationer. Desværre har disse systemer deres andel af ulemper, ikke mindst af dem er masse og behovet for drivmiddel. Samtidig er skalerbarhed lidt af et problem, da større nyttelast kræver en større aeroshell, hvilket betyder endnu mere masse.
Det er her oppustelige varmeskærme er særligt nyttige. Ved hjælp af denne teknologi kunne NASA og andre rumfartsbureauer bruge større aeroshells, der kunne producere mere træk, mens de sparer på masse. Ved at integrere ideer som LOFTID i deres rumfartøj, der bruger aerodynamiske kræfter i stedet for fremdrift, står NASA i gang med at revolutionere den måde, den leverer nyttelaster til planeter og i kredsløb.
Konceptet er et eksempel på HIAD-teknologi (Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator), som NASA har forsket i over et årti. HIAD giver ikke kun den mest masseeffektive måde at decelerere et rumfartøj, der kommer ind i en planet med en atmosfære, men overvinder også emballagebegrænsningerne i stive systemer ved at anvende oppustelige materialer, der kan stuves inden i køretøjet.
Denne teknologi er derfor den mest masseeffektive måde at decelerere et rumfartøj, der kommer ind i en planet med en atmosfære, og kan gøre det muligt for større masser at blive leveret til enhver højde på nævnte planet. Efter at have udført to suborbital flyvetest,
Når testen er afsluttet, og teknologien kan integreres,
Der pågår stadig tests på NASAs Langley Research Center, hvor ingeniører forbereder det oppustelige varmeskjold til lancering. Dette består i at måle temperaturen på nitrogengas, når den udluftes fra tanke, der vil blive brugt under jomfruen testflyvning. Pakke- og implementeringstest udføres også af Airborne System, et faldskærmdesign- og produktionsfirma i Santa Ana, Californien.
Hvis alt går godt med orbital-testen i 2022, kan vi forvente, at aeroshells af HIAD-type bliver en regelmæssig funktion ved missioner til Mars, Venus, Titan og andre organer i solsystemet, der har tættere atmosfærer. Og sørg for at tjekke denne video af LOFTID-varmeskjoldet, takket være NASA Langley Research Center:
