Kredit:NASA
Förbereder sig för sitt första flygtest, NASA:s anpassningsbara deployable Entry Placement Technology, eller ADEPT, är inget vanligt paraply. ADEPT är en vikbar enhet som öppnas för att göra en runda, styv värmesköld, kallas ett aeroskal. Denna teknik som förändrar spelet kan klämma in en värmesköld i en raket med en diameter större än själva raketen. Konstruktionen kan en dag leverera mycket större nyttolast till planetytor än vad som för närvarande är möjligt.
Rymdfarkoster närmar sig vanligtvis planeter med hastigheter tiotusentals miles per timme — skrikande snabbt. Att gå in i en planets atmosfär med dessa hastigheter komprimerar atmosfärisk gas, skapar tryckchock och genererar intensiv värme precis framför rymdfarkosten.
Aeroshell bromsar rymdfarkoster under inträde och skyddar dem från värme. ADEPT kan vara nyckeln till framtida NASA-uppdrag som kräver extra stora aeroshells för att skydda rymdfarkoster som är avsedda att landa på ytan av andra planeter, allt utan att behöva större raketer.
ADEPT:s första flygprov är planerat till den 12 september från Spaceport America i New Mexico ombord på en UP Aerospace suborbital SpaceLoft -raket. ADEPT startar i en förvarad konfiguration, som liknar ett ihopvikt paraply, och separera sedan från raketen i rymden och vecklas ut 60 miles över jorden.
Testet kommer att pågå i cirka 15 minuter från lanseringen till jordens återkomst. Topphastigheten under testet förväntas vara tre gånger ljudets hastighet, ca 2, 300 miles per timme. Det är inte tillräckligt snabbt för att generera betydande värme under nedstigning, men syftet med testet är att observera den initiala sekvensen av ADEPT:s utplacering och bedöma aerodynamisk stabilitet medan värmeskölden kommer in i jordens atmosfär och faller till återhämtningsplatsen.
Tvilling ADEPT-enheter inkluderar en flygenhet för det första flygtestet den 12 september och en reserv. Enheterna visas fullt utplacerade. Värmesköldarna mäter 28 tum i diameter. Denna testkonfiguration inkluderar en nyttolast som är dimensionerad för att vara ungefär 3U, eller tre enheter, CubeSat, ca 12 x 4 x 4 tum. Denna design skulle kunna anpassas för att bygga större värmesköldar för att stödja större nyttolaster. Kredit:NASA Ames Research Center/Dominic Hart
"För en deployerbar som ADEPT, du kan göra markbaserade tester, men i slutändan, ett flygtest visar end-to-end-funktionalitet – överlevande uppskjutningsmiljöer, utplaceras i noll gravitation och rymdens vakuum, hålla den stela formen och sedan gå in, i vårat fall, Jordens atmosfär, sade Paul Wercinski, ADEPT projektledare vid NASA:s Ames Research Center i Kaliforniens Silicon Valley.
Denna paraplyliknande mekaniska aeroskaldesign använder flexibel 3-D vävd kolfiberväv som sträcks över utfällbara revben och stag, som blir stela när de är helt böjda. Kolfiberhuden täcker sin strukturella yta, och fungerar som den primära komponenten i posten, nedstigning och landning termiskt skyddssystem.
"Koltyg har varit det stora senaste genombrottet som möjliggör denna teknik, eftersom den använder rena kolgarner som vävs tredimensionellt för att ge dig en mycket hållbar yta, ", sa Wercinski. "Kol är ett underbart material för högtemperaturapplikationer."
Brandon Smith, ADEPT:s huvudutredare, och Joseph William, systemingenjör, i ingångssystemen och fordonsutvecklingslaboratoriet i Ames utföra slutkontroller till den första ADEPT-flygenheten innan ett utplaceringstest. Upphovsman:NASA Ames Research Center/Dominic Hart
Nästa steg för ADEPT är att utveckla och genomföra ett test för ett jordinträde vid högre "omloppshastigheter", ungefär 17, 000 miles i timmen, för att stödja mognad av tekniken med ett öga mot Venus, Mars eller Titan, och även returnera månprover tillbaka till jorden.
ADEPT aeroshell värmesköldsteknologi utvecklades på Ames. Centret leder byrån inom utveckling och innovation av termiska skyddssystemteknologier.
Paul Wercinski, ADEPT projektledare och Cole Kazemba, ADEPT systemingenjör, fäst det vävda koltyget på revbenen på en tidig version av ADEPT i monteringslabbet i Ames. Kredit:NASA Ames Research Center/ Eric James