I kølvandet på NASAs overordentlig vellykkede indvielsesprøveflyvning af Orion deep space-kapsel på EFT-1-missionen i december 2014, forbereder NASA det kritiske termiske beskyttelsessystem (TPS), der vil beskytte astronauter mod de brændende opvarmninger, der opleves under genindtræden mens det menneskelige klassificerede køretøj stuver gennem Jordens atmosfære efter at have vendt tilbage fra ambitiøse ekspeditioner til Månen og videre.
Baseret delvis på erfaringerne fra EFT-1 forfininger ingeniører Orions varmeskjold for at forbedre designen, lette fremstillingsprocedurerne og væsentligt styrke de varmebestandige kapaciteter til de langt mere udfordrende rummiljøer og missioner, der ligger foran i dette årti og planlægges yderligere ud i fremtiden som en del af NASAs agenturomfattende 'Journey to Mars' -initiativ til at sende mennesker til den røde planet i 2030'erne.
På alle fremtidige flyvninger, der starter med Exploration Mission 1 (EM-1), skal Orion-besætningsmodulet modstå de højere temperaturer og hastigheder, der opleves under tilbagevenden fra fjernere destinationer som Månen, Asteroider nær Jorden og Mars.
”Orions termiske beskyttelsessystem er vigtigt for vellykkede fremtidige missioner,” sagde John Kowal, NASAs leder for termisk beskyttelsessystem for Orion, i en erklæring.
"Når vi bevæger os mod opbygning af systemet til EM-1, har vi været i stand til at drage fordel af det, vi lærte af at bygge og flyve Orion for at forbedre vores processer fremover."
Orions termiske beskyttelsessystem består af det 16,5 fod brede (5 meter brede) hovedvarmeskjold, der dækker den afrundede base af kapslen samt gitteret af rygskallfliser, der er bundet rundt om køretøjet fra top til bund.
Fra og med EM-1, vil ingeniører binde Orions termiske beskyttelsessystem rygskalfliser med en sølv, metalbaseret termisk kontrolbelægning.
De bagerste skalfliser var sortfarvede under den to bane, den 4,5 timers lange EFT-1-mission.
Orion EM-1 lancerer uskadet på jomfruen testflyvning i NASAs mammut Space Launch System (SLS). Liftoff er målrettet senest i november 2018, og SLS vil blive konfigureret i sin oprindelige 70-ton (77-ton) version med en liftoff-kraft på 8,4 millioner pund.
SLS-1 øger den ubemandede Orion på en cirka tre uger lang testflyvning ud over Månen og tilbage.
SLS-1 / EM-1-testflyvningen med de ubesatte skifter fra startkompleks 39-B ved Kennedy Space Center.
Under EM-1 vil Orion tåle et mere intens genindtrædsmiljø sammenlignet med EFT-1-flyprofilen, der fløj til en høj jordbane på cirka 3600 miles højde og oplevede ca. 85% af genindrejningshastigheden.
Under EFT-1-genindtræden mødte Orion hastigheder på 30.000 fod pr. Sekund (20.000 mph) og temperaturer på ca. 4.000 grader Fahrenheit (2200 Celsius).
I modsætning hertil vil Orion EM-1 “opleve en hurtigere tilbagevenden fra månens hastighed på ca. 36.000 fod pr. Sekund. Mens hastighedsforskellen kan virke subtil, stiger opvarmningen af køretøjet eksponentielt, når hastigheden øges, ”siger embedsmænd.
Den nye sølv-metalliske belægning er "svarende til det, der bruges på hovedvarmeskjoldet, vil reducere varmetab i faser, når Orion peges på rummet og derfor oplever kolde temperaturer, samt begrænse de høje temperaturer, som besætningsmodulet udsættes for til når rumfartøjet vender mod solen. ”
Belægningen er designet til at holde Orions rygskal i et temperaturområde fra ca. -150 til 550 grader Fahrenheit før indtræden og give beskyttelse mod elektriske overfladeladninger i rummet og under genindtræden.
”Du prøver at ramme dette søde sted, fordi når du ser på solen, vil du ikke blive for varmt, og når du ikke ser på solen og i stedet for i mørke, behøver du ikke vil miste al den varme, rumfartøjet genererer, ”uddybte Kowal.
NASA fortsætter med at gøre gode fremskridt med hensyn til al design, bygning og testning af elementer i SLS-1 og Orion EM-1 som rapporteret her, herunder SLS RS-25 kernetrinmotorer, samling af SLS kernetrin og Orion kapsel, test af de faste raketforstærkere , og ændre Pad 39-B og den mobile løfteraket.
Orions indvielsesmission, kaldet Exploration Flight Test-1 (EFT), blev med succes lanceret på en fejlfri flyvning den 5. december 2014 oven på et United Launch Alliance Delta IV Heavy raket Space Launch Complex 37 (SLC-37) ved Cape Canaveral Air Force Station i Florida.
Følg med her for Ken's fortsatte jord- og planetariske videnskaber og menneskelige rumfartnyheder.
………………….
Lær mere om Orion, SLS, SpaceX, Orbital ATK Cygnus, ISS, ULA Atlas raket, Boeing, Space Taxis, Mars rovers, Antares, NASA missioner og mere ved Ken's kommende opsøgende begivenheder:
1. til 3. december: “Orbital ATK Atlas / Cygnus-lancering til ISS, ULA, SpaceX, SLS, Orion, Kommercielt besætning, nysgerrighed udforsker Mars, Pluto og mere,” Kennedy Space Center Quality Inn, Titusville, FL, aftener
8. december: "America's Human Path Back to Space and Mars with Orion, Starliner and Dragon." Amatørastronomer Assoc i Princeton, AAAP, Princeton University, Ivy Lane, Astrophysics Dept, Princeton, NJ; 19:30.
