Under de senaste fyra åren, NASA:s Heatshield for Extreme Entry Environment Technology (HEEET)-projekt har mognat en roman, tredimensionell, vävt termiskt skyddssystem (TPS)-teknik för vetenskapsuppdrag som rekommenderas i Planetary Science Decadal Survey. Dessa uppdrag - Venussonder och landare, Saturnus och Uranus sonder, och prover på returuppdrag till kometer och asteroider – kommer att kräva skydd från intensiv atmosfärisk uppvärmning för att nå sina destinationer. Den färdiga TPS-produkten som NASA använde på sitt tidigare uppdrag till Venus är inte längre tillgänglig, men tekniken som härrör från HEEET-projektet har resulterat i en förbättrad lösning.

HEEET TPS-arkitekturen med dubbla lager består av en hög densitet, helt kollager utformat för att utsättas för extrema miljöer för inträde. Ett isolerande lager med lägre densitet, består av blandade kol- och fenolgarn, är placerad under kolskiktet och är utformad för att begränsa nyttolasttemperaturen. En lager-till-lager-väv förbinder de två lagren mekaniskt.

Eftersom tjockleken på lagren kan variera, tvåskiktsmetoden resulterar i förmågan att optimera massan för ett givet uppdrag och ger större masseffektivitet jämfört med traditionella TPS-metoder. Det resulterande HEEET-materialet möjliggör en kompatibel, integrerad värmesköld som ger skydd mot extrema entrémiljöer. Hittills, HEEET-teknologin har visat exemplarisk prestanda när den utsatts för bågstrålningstestförhållanden med 5000 W/cm2 värmeflöde och 5 atmosfärers tryck.

Förutom att fylla TPS-teknikluckan, HEEET kommer att möjliggöra utökade framtida uppdragsmöjligheter. På grund av de inneboende egenskaperna hos arvet TPS-material, tidigare uppdrag måste utformas för att motstå höga gravitationsbelastningar vid inresa, begränsar den vetenskapliga instrumentering som kan användas. HEEET kommer att tillhandahålla en masseffektiv och robust lösning, vilket gör att uppdragen kan utformas med minskad ingångsbelastning och en 30 % - 40 % lägre värmesköldmassa.

Den pågående utvecklingen av HEEET-teknik kommer att resultera i en TRL 6-teknik för NASA:s framtida planet- och provuppdrag. Vävningen, gjutning, och hartsinfusionsaspekter av tekniken har överförts till industrin och leverantörerna är redo att stödja framtida uppdrag. Som en del av HEEETs TRL-framsteg, projektet bygger en Engineering Test Unit (ETU) med en diameter på 1 meter. ETU-gränssnitten och testvillkoren utvecklades med stöd från tidigare flygprojekt och uppdrag.