NASA stále nechápe hlavní příčinu problému s tepelným štítem Orionu

Představitelé NASA prohlásili na konci roku 2021 misi Artemis I za úspěšnou a je těžké s tímto hodnocením polemizovat. Raketa Space Launch System a kosmická loď Orion fungovaly téměř bezchybně při letu bez posádky, který ji zavedl kolem Měsíce a poté zpět na Zemi, a připravil tak cestu pro misi Artemis 2, první misi programu s posádkou.

Ale jedna věc, kterou inženýři viděli na Artemis I a která zcela nesplňovala očekávání, byl problém s tepelným štítem kosmické lodi Orion. Když kapsle na konci mise znovu vstoupila do zemské atmosféry, tepelný štít se zmenšil nebo shořel jiným způsobem, než předpovídaly počítačové modely.

Větší množství zuhelnatělého materiálu, než se očekávalo, opustilo tepelný štít během návratu Artemis 1 a způsob, jakým opustil, byl poněkud nerovnoměrný, uvedli představitelé NASA. Tepelný štít Orionu je vyroben z materiálu zvaného AFCOT, který je navržen tak, aby shořel, když se kosmická loď ponoří do atmosféry rychlostí 25 000 mph (40 000 km/h). Po návratu z Měsíce se Orion setkal s teplotami až 5000 stupňů Fahrenheita (2760 stupňů Celsia), teplejšími, než jaké vidí kosmická loď, když se vrací do atmosféry z nízké oběžné dráhy Země.

I přes problém s tepelným štítem sonda Orion bezpečně přistála v Tichém oceánu. Inženýři objevili nerovnoměrné zuhelnatění během poletových kontrol.

Zatím nejsou žádné odpovědi

Amit Kshatriya, který dohlíží na vývoj mise Artemis v Exploration Division NASA, v pátek řekl, že agentura stále pátrá po hlavní příčině problému tepelného štítu. Manažeři se chtějí ujistit, že chápou proč, než postoupí vpřed s projektem Artemis II, který vyšle astronauty Reeda Wisemana, Victora Glovera, Christinu Koch a Jeremyho Hansena na 10denní cestu kolem odvrácené strany Měsíce.

Bude to poprvé, co lidé letěli blízko Měsíce od poslední mise Apollo v roce 1972. V lednu NASA oznámila, že start Artemis 2 bude odložen z konce roku 2024 do září 2025, především kvůli nevyřešenému vyšetřování Heat problém se štítem. .

„Stále jsme uprostřed našeho vyšetřování výkonu tepelného štítu Artemis 1,“ řekl Kshatriya v pátek na setkání s výborem poradního výboru NASA.

Inženýři provedli dílčí testy tepelného štítu v aerodynamických tunelech a tryskových instalacích, aby lépe porozuměli tomu, co vedlo k nerovnoměrnému zuhelnatění na Artemis I. „Blížíme se ke konečné odpovědi ohledně této příčiny,“ řekl Kshatriya.

Představitelé NASA dříve uvedli, že je nepravděpodobné, že by potřebovali provést změny na tepelném štítu, který je již nainstalovaný na kosmické lodi Orion pro Artemis II, ale nevyloučili to. Přepracování nebo úprava tepelného štítu Orion na Artemis II by pravděpodobně zpozdila misi nejméně o rok.

Místo toho inženýři analyzují všechny možné cesty, kterými by mohla letět kosmická loď Orion, když se vrátí do atmosféry na konci mise Artemis 2 Na palubě kosmické lodi Artemis 1 Orion proletěl obtokovou trajektorii návratu, ponořil se do atmosféry a poté skočil zpět. do vesmíru a pak se naposledy sestoupil do atmosféry, jako když skála skáče přes rybník. Tento profil umožňuje Orionu přesnější přistání blíže záchranným týmům v Tichém oceánu a snižuje gravitační síly na kosmickou loď a posádku jedoucí uvnitř. Také rozděluje tepelné zatížení kosmické lodi do dvou fází.

Mise Apollo letěly v profilu přímého návratu. K dispozici je také re-entry mód zvaný balistický reentry, ve kterém kosmická loď prolétá atmosférou bez navádění.

Zuhelnatělý materiál začal vylétávat z tepelného štítu v první fázi procesu reentry. Inženýři zkoumají, jak profil přeskočení návratu ovlivňuje výkon tepelného štítu Orion. NASA chce pochopit, jak bude fungovat tepelný štít Orionu během každé z potenciálních cest návratu Artemis II.

„Co musíme udělat, je říci analytickým týmům: OK, ať už jsou omezení jakákoli, co si můžeme dovolit?“ řekl Kshatriya.

Jakmile úředníci pochopí, co způsobilo spálení tepelného štítu, inženýři určí, jaký typ trajektorie potřebuje Artemis II po návratu letět, aby se minimalizovalo riziko pro posádku. Dále se manažeři pokusí vytvořit to, co NASA nazývá zdůvodněním letu. V podstatě se jedná o proces přesvědčování, že kosmická loď je bezpečná k letu.

„Když to všechno dáme dohromady, buď máme důvod létat, nebo ne,“ řekl Kshatriya.

Za předpokladu, že NASA schválí zdůvodnění letu Artemis 2, dojde k dalším diskusím o tom, jak zajistit, aby tepelné štíty Orionu byly bezpečné pro let po proudu misí Artemis, které budou mít vysokorychlostní profily pro návrat při návratu astronautů z přistání na Měsíci.

Mezitím pokračují přípravy na palubě kosmické lodi Orion na Artemis II v Kennedyho vesmírném středisku NASA. Posádka a servisní moduly pro Artemis II byly integrovány počátkem tohoto roku a celá kosmická loď Orion je nyní ve vakuové komoře pro environmentální testování.