Nie je žiadnym tajomstvom, že NASA hľadá dodávateľov súkromného priestoru, aby pomohli uskutočniť niektoré zo svojich súčasných plánov. Za týmto účelom sa NASA a SpaceX zúčastnili na bezprecedentnom projekte zdieľania údajov, z ktorého budú mať úžitok obaja.
Projekt sa uskutočnil 21. septembra, keď NASA a americké námorníctvo po viacerých pokusoch použili sériu sledovacích kamier IR na zachytenie záznamu jednej z opakovane použiteľných rakiet SpaceX Falcon 9 za letu. Kamery zaznamenali raketu, keď sa zapálil motor druhého stupňa a prvý stupeň, keď sa odpojil a spadol, znovu nasadil svoje motory, aby sa spustil naspäť na Zem kvôli nulovému dotyku na hladine mora.
Výsledné údaje sa zdieľajú medzi oboma stranami a prospejú im obom.
Pre SpaceX je výhoda vo forme podrobných informácií, ktoré NASA poskytuje o teplotách a aerodynamickom zaťažení rakety Falcon 9, čo im pomôže v ich úsilí o vývoj opakovane použiteľného raketového systému. V prípade agentúry NASA majú inžinieri šancu zbierať údaje o nadzvukových retro-pohonoch, ktoré im jedného dňa môžu pomôcť znížiť masívne mnohonásobné užitočné zaťaženie na Mars.
„Pretože technológie potrebné na vyloženie veľkého užitočného zaťaženia na Marse sú výrazne odlišné od technológií používaných na Zemi, investície do týchto technológií sú rozhodujúce,“ povedal Robert Braun, hlavný výskumný pracovník projektu Propulzívne technológie zostupu (PDT) NASA a profesor na Georgijskom inštitúte. technológie v Atlante. Je tiež bývalým hlavným technológom NASA. „Toto je prvý súbor údajov s vysokou vernosťou raketového systému, ktorý vystrelil do smeru svojho pohybu pri nadzvukových rýchlostiach v podmienkach relevantných pre Mars. Analýza tohto jedinečného súboru údajov umožní systémovým inžinierom extrahovať dôležité ponaučenia pre aplikáciu a infúziu nadzvukového retro-pohonu do budúcich misií NASA. “
Nadzvukový retro-pohon v podstate znamená generovanie nadzvukového ťahu na uvoľnenie rýchlosti po atmosférickom vstupe. Okrem aerobraku je to jeden z navrhovaných prostriedkov na pristátie ťažkých zariadení a biotopov na Mars.
Braun určite nie je cudzím konceptom. Po návrate do spoločnosti Georgia Tech, Braun - špecialista na vstup, zostup a pristátie (EDL) - spolupracoval s inžiniermi z univerzity a rôznych stredísk NASA na vývoji návrhu programu na letovú skúšku tohto konceptu.
V tom čase Riaditeľstvo misií pre vesmírnu technológiu agentúry NASA (STMD) odmietlo tento plán ako príliš nákladný, agentúra však stále potrebuje spôsob, ako vyložiť užitočné zaťaženie nad 20 ton, ak chce niekedy nasadiť na Mars ľudskú výpravu. Vzhľadom na to, že navrhovaná misia sa má uskutočniť v priebehu nasledujúcich 16 rokov, tým viac informácií získajú teraz, tým lepšie.
Hĺbka: Prístup k pristátiu na Marse: Problémy s pristátím veľkých užitočných zaťažení na povrchu Marsu
Preto rozhodnutie o partnerstve so spoločnosťou SpaceX. Projekt PDT v podstate uzavrel dohodu o používaní leteckých infračervených zobrazovacích techník - vyvinutých na štúdium raketoplánu v lete po havárii v Kolumbii - na zhromažďovanie údajov o nadzvukových retro-pohonoch, ktoré SpaceX v súčasnosti používa na vývoj opätovne použiteľných štartovacích vozidiel.
Tento druh spolupráce nemá precedens a ako Braun povedal časopisu Space Magazine prostredníctvom e-mailu, je nesmierne prospešný pre oboch účastníkov:
„Toto je prvý súbor údajov s vysokou vernosťou raketového systému, ktorý vystrelil do smeru svojho pohybu pri nadzvukových rýchlostiach v podmienkach relevantných pre Mars. Synergia medzi záujmom NASA o zlepšenie vstupu na Mars, zostupom a pristátím a záujmom Space X a experimentálnou prevádzkou opakovane použiteľného systému vesmírnej dopravy poskytla jedinečnú príležitosť získať tieto údaje za nízku cenu. Analýza tohto jedinečného súboru údajov umožní systémovým inžinierom extrahovať dôležité ponaučenia pre infúziu nadzvukovej retropropulzie do budúcich misií NASA, ktoré môžu jedného dňa znížiť veľké užitočné zaťaženie na povrch Marsu a zároveň poskytnúť SpaceX technický pohľad na pokrok v rozvoji opakovane použiteľnej vesmírnej dopravy. systém. "
Po neúspešných pokusoch o zobrazenie rakety na dvoch predchádzajúcich misiách - 18. apríla a 14. júla - bol projekt úspešný letom CRS-4 21. septembra. NASA bola uvedená na trh v noci a spoliehala sa na dve lietadlá - WB-57 a NP-3D Orion - vybavené infračervenými senzormi strednej vlny, ktoré dokumentujú návrat na prvú etapu rakety.
Prvá etapa je časť rakety, ktorá sa pri vznietení zapáli a horí výstupom rakety, až kým nedôjde k hnacej látke. V tomto bode je vyradená z druhej etapy a vráti sa na Zem. Počas svojho návratu alebo zostupu NASA zachytila kvalitné infračervené snímky a obrázky vo vysokom rozlíšení a monitorovala zmeny dymového oblaku pri zapínaní a vypínaní motorov.
Pozrite si video zo záznamu:
Pokiaľ ide o NASA, obdobie letu, ktoré je najvýznamnejšie pre budúce operácie na Marse, nastalo, keď prvá etapa cestovala vo výške asi 2 000 000 až 45 000 metrov (100 000 až 150 000 ft) nad hladinou. Dva infračervené IR senzory - namontované v nosovej podložke na WB-57 a interne na NP-3D - boli asi 60 námorných míľ od rakety, keď znovu ovládal svoje motory na nadzvukový retro pohon.
Výsledkom boli surové obrázky, v ktorých sa javisko javilo ako 1 pixel široké a 10 pixelov dlhé, ale následné vylepšenie odborníkmi z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory zlepšilo rozlíšenie dramaticky.
„Záujem agentúry NASA o vybudovanie nášho vstupu na Mars, zostupu a pristátia a záujem spoločnosti SpaceX a experimentálna prevádzka opakovane použiteľného systému vesmírnej dopravy umožnili získanie týchto údajov pri nízkych nákladoch bez toho, aby sa postavil vlastný vlastný letový projekt,“ uviedol Charles Campbell, Projektový manažér PDT v Johnsonovom centre NASA v Houstone.
Inžinieri z NASA a SpaceX teraz korelujú tieto údaje s podnikovou telemetriou od 21. septembra, kedy spoločnosť Falcon 9 spustila nákladnú loď Dragon na Medzinárodnú vesmírnu stanicu, aby sa presne dozvedela, čo vozidlo robí, pokiaľ ide o spaľovanie motorov a manévrovanie, keď sa generovalo. podpisy zozbierané lietadlom.
