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Preparativos para simulações da próxima caminhada na lua em andamento (e debaixo d'água)
A NASA está testando escudos térmicos que podem manter os astronautas seguros ao retornarem de missões à Lua e a Marte de uma maneira incomum: descartando o lixo.
Quando a Northrop Grumman24...missão de reabastecimento de cargaAo desancorar da Estação Espacial Internacional, a NASA transportava uma frota de 12 pequenas cápsulas experimentais, projetadas para testar os próximos materiais de proteção térmica que podem servir como base para futuros escudos térmicos.
O experimento, chamado de Kentucky Reentry Probe Experiment (KREPE-3), é o terceiro em uma série de missões de baixo custo e alto impacto que utilizam os momentos finais da vida útil da nave de carga espacial para coletar dados valiosos.
O experimento é uma colaboração entre a Universidade de Kentucky, o estado de Kentucky, o Programa Estabelecido da NASA para Estimular a Pesquisa Competitiva (EPSCoR), vários centros da NASA e outros parceiros federais e comerciais.
O KREPE-3 é um excelente exemplo dos objetivos do programa EPSCoR da NASA", afirmou David Berger, gerente do programa EPSCoR na sede da NASA em Washington. "Estamos apoiando a próxima geração de cientistas e engenheiros enquanto desenvolvem projetos únicos que beneficiam sua educação e os objetivos da missão da NASA.
Lixo em tesouro
Antes da partida da nave espacial Cygnus XL da estação, os astronautas empacotaram-na com resíduos e ativaram as 12 pequenas cápsulas transportadas no interior. Projetadas por estudantes da Universidade de Kentucky, as cápsulas incluem sensores que medirão temperatura, pressão, movimento, campo magnético e luz durante a reentrada.
À medida que o veículo se desintegra inofensivamente na atmosfera da Terra, as cápsulas ejetarão e começarão a coletar dados sobre o desempenho de cada conjunto de materiais do escudo térmico experimental. Sinais de satélite transferirão dados ao vivo para os pesquisadores, oferecendo insights sobre como os escudos térmicos maiores poderiam proteger cargas ou tripulações futuras.
É uma maneira inteligente de obter dados de voo sobre materiais ainda em desenvolvimento", afirmou Keith Peterson, engenheiro de materiais no Centro de Pesquisa Ames da NASA na Vale do Silício, Califórnia. "Basicamente, estamos pegando uma carona em uma nave que já está voltando à Terra.
Aquecendo a inovação
As cápsulas transportarão diversos componentes de proteção térmica, incluindo tecnologias comprovadas, como o material de telas cerâmicas utilizadas na nave espacial shuttle. Outras testarão opções novas, como um escudo térmico impresso em 3D do projeto de Fabricação Aditiva de Sistemas de Proteção Térmica, desenvolvido na NASA Johnson e no Laboratório Nacional de Oak Ridge.
Pesquisadores da NASA Ames estão contribuindo com vários materiais para o KREPE-3, incluindo duas cápsulas que levarão uma nova geração de revestimentos protetores conhecidos como Materiais Engenheirados para Reentrada usando Operações Inovadoras de Costura (MERINO). Feitos de camadas de fibras de carbono e fenólicas costuradas juntas como feltro, os materiais são mais flexíveis, mais rápidos de produzir e menos caros do que as substâncias protetoras tradicionais – tornando-os candidatos promissores para missões a Marte. Devido à atmosfera mais fina de Marte, as missões para pousar no Planeta Vermelho envolvem cargas térmicas mais baixas e permitem uma proteção mais leve.
Uma terceira cápsula combinará esses revestimentos protetores com outros elementos. O Experimento Conico Hipersônico Instrumentado de Kentucky utilizará uma forma dupla de cone. Ele combina uma ponta de tungstênio anexada a um cone camadas com fibras de carbono e plástico resistente ao calor, e um cone traseiro envolto em MERINO. Este design único validará modelos computacionais contra dados do mundo real.
Outra cápsula tem a forma do casco protetor que protegerá a próxima missão da NASA, Dragonfly, ao chegar em Titã, lua de Saturno, e testará a estabilidade dinâmica do design. Ela é coberta com Ablator de Carvão Impregnado de Fenol, um material desenvolvido na NASA Ames que tem aplicações para veículos comerciais e voou na missão Stardust da NASA.Stardust, Laboratório de Ciência de MarteeMissão Marte 2020missões.
Uma cápsula testará um escudo térmico desplegável chamado Tecnologia Adaptável de Desembarque e Colocação Desplegável, que tem a forma de um guarda-chuva para aumentar a área de superfície e desacelerar a descida. Em sua escala completa, o design de Desembarque Adaptável poderia ser dobrado, tornando-o ideal para implantar cargas úteis que são maiores do que os foguetes que as lançam para o voo.
Enquanto algumas cápsulas estão testando novos materiais para levar missões a Marte, outras estão testando novas formas e desenhos que aprofundarão a pesquisa e a compreensão da modelagem computacional e do design de sensores — tecnologias que poderiam abrir portas para outra geração de inovação no design de reentrada.
Cápsulas adicionais desenvolvidas por parceiros nacionais e internacionais testarão uma variedade de materiais conhecidos e novos, incluindo um sensor de fluxo de calor desenvolvido na Universidade de Stuttgart, na Alemanha, que ajudará os pesquisadores a medir como o calor se move através de uma superfície durante a reentrada.
Estamos empurrando as fronteiras do que os escudos térmicos podem fazer", disse Peterson. "E estamos testando-os de uma maneira que é rápida, acessível e incrivelmente eficaz.
