Ракета Атлас 5 изведе в космоса и върна на Земята изпитателен надуваем щит на НАСА за кацане на Марс!

[SAlexandrov]

Ракета Атлас 5 изведе в космоса и върна на Земята изпитателен надуваем щит на НАСА за кацане на Марс!

На снимката: надуваемият демонстратор LOFTID се завръща на Земята посредством парашут. Photo credit : ULA

10 ноември 2022 г. 18:50 ч.

Светослав Александров. Днес в 11:49 ч. българско време от космодрума Ванденберг в Калифорния, САЩ, излетя космическата ракета на Юнайтед Лонч Алайънс „Атлас 5“. На борда на ракетата се пътуваше метеорологичен спътник на американската агенция NOAA, но не това бе най-интересното. Като вторичен полезен товар летя и мисията на НАСА „LOFTID“, която изпита успешно надуваем топлинен щит. Такъв щит може да се използва за рециклирането на двигателите „BE-4“, които ще заменят руските „РД-180“ на ракетите от ново поколение „Вулкан“, а в бъдеще може да служи за изпращането на тежки товари към Марс.

Според информацията, разпространена от НАСА, щитът с диаметър шест метра се е разгърнал успешно в космоса, след което е навлязъл в атмосферата, безпроблемно е разгърнал парашута си (вж. снимката по-горе) и впоследствие се е приводнил в океана.

Кацането на Марс не е тривиална задача. Нещо повече – това е една от най-сложните задачи за съвременната космонавтика. И причината за това е тънката марсианска атмосфера.

Кацането на повърхността на Луната, на астероид, на комета или, общо казано, на небесно тяло без съществена атмосфера, е сравнително лесно. Могат да се използват само спирачни ракетни двигатели. Кацането на планета или луна с плътна атмосфера като Венера и Титан е още по-лесно. Достатъчно е да се използва топлинен щит при първоначалното навлизане в атмосферата и парашут за по-късните етапи – и успехът е подсигурен.

Атмосферното налягане в близост до марсианската повърхност възлиза средно на 600 паскала. Земното атмосферно налягане на височината на морското равнище е средно 101 килопаскала – т.е. атмосферното налягане на Марс е приблизително 0.6% от това на Земята. Не е възможно човек да оцелее без скафандър. Някои хора биха казали, че това е все едно вакуум, и ще сбъркат. Марс е комплексна планета, която дори има сложни метеорологични явления.

При извършване на кацане на Марс атмосферата не може да бъде пренебрегната. Космическият апарат трябва да притежава топлинен щит, иначе ще изгори. След това може да се използва парашут, но само той няма да е достатъчен. Затова се налага да се използват сложни комплекси от топлинен щит, парашути, спирачни двигатели или омекотяващи въздушни възглавници.

Но всичко зависи от теглото на космическия апарат. Колкото по-тежък е той, толкова по-големи системи трябва да има. За малки марсоходи като „Съджърнър“ (1997 г.), „Спирит“ и „Опортюнити“ (2004 г.) НАСА използваше прости парашути, спирачни двигатели и въздушни възглавници. При по-съвременните и тежки марсоходи като „Кюриосити“ (2012 г.) и „Пърсъвиърънс“ (2021 г.) се разчиташе на усложнена система, наречена „небесен кран“. Но нито едно от тези решения няма да сработи, ако искаме да изпратим хора на Червената планета или дори големи роботизирани мисии с тегло над 1 тон. Пилотираните модули на „Аполо“ тежаха 10 тона, а един пилотиран марсиански спускаем модул би тежал три до шест пъти повече.

Затова трябват иновативни решения – и надуваемият топлинен щит е едно от тях. Такъв щит би могъл да се изпрати към Марс в компактно състояние, след което бързо да се разгърне, елиминирайки нуждата от гигантски класически топлинен щит, какъвто не би се побрал в нито една съвременна ракета.

Разбира се, системата „LOFTID“ няма да се използва само за това. Тя е мащабируема и адаптируема за различни цели. НАСА разглежда възможността да се внедри за връщане на материали от околоземна орбита след тяхното производство, на отработени научни експерименти от Международната космическа станция и т.н.

Но вероятно първото приложение, което системата ще намери, е рециклирането на ракетни двигатели. Фирмата Юнайтед Лонч Алайънс (ЮЛА) скоро ще пенсионира ракетите „Атлас 5“, които използват построени в Русия двигатели „РД-180“. Те ще бъдат заменени с ракети „Вулкан“, които използват американски двигатели на Блу Ориджин „BE-4“. Производството и доставката на тези двигатели вече започна през изминалия месец. Но през 2022-та година това не е достатъчно. В САЩ има модерни компании като Рокет Лаб и СпейсЕкс, които не само притежават изцяло американски ракети с американски двигатели, но са и възвръщаеми. Компанията ЮЛА, която е обединение между Боинг и Локхийд Мартин, трябва да направи същото, за да може да остане в играта, т.е. да се отърси от руската зависимост е само началното, но съвсем недостатъчно условие само по себе си. Тя също трябва да създаде възвръщаеми космически технологии. Но вместо да бъдат рециклирани целите първи степени на „Вулкан“, ЮЛА иска да рециклира само двигатели им, за които изчислява, че са най-скъпият компонент.

Дали ще е достатъчно, времето ще покаже.

https://cosmos.1.bg/space/2022/11/10/atlas-v-loftid-success/