Утром 10 ноября ракета Atlas V вывела на орбиту новейший экологический спутник NOAA JPSS-2. Одной из миссий ракеты было летное испытание "надувного замедлителя на низкой околоземной орбите" (LOFTID). Эта миссия продемонстрировала сквозную аэродинамическую оболочку — своего рода теплозащитный экран — для входа в атмосферу.
Для пунктов назначения с атмосферой одна из проблем, с которыми сталкивается NASA, заключается в том, как доставить тяжелые полезные грузы (инструменты, оборудование и людей), поскольку современные жесткие аэродинамические оболочки ограничены размером кожуха ракеты. Один из ответов — надувная аэродинамическая оболочка, которую можно развернуть в масштабе, намного большем, чем кожух. Эта технология позволяет выполнять различные предлагаемые NASA миссии к таким местам назначения, как Марс, Венера и Титан, а также возвращаться на Землю.
Когда космический корабль входит в атмосферу, на него действуют аэродинамические силы. В частности, аэродинамическое сопротивление помогает замедлить его, преобразовывая его кинетическую энергию в тепло. Использование атмосферного сопротивления — наиболее массоэффективный метод замедления космического корабля.
Атмосфера Марса намного менее плотная, чем земная, и представляет собой серьезную проблему для аэродинамического торможения. Атмосфера достаточно плотная, чтобы обеспечить некоторое сопротивление, но слишком тонкая, чтобы замедлить космический корабль так же быстро, как в атмосфере Земли. Большая развертываемая аэродинамическая оболочка LOFTID — надувная конструкция, защищенная гибким теплозащитным экраном — действует как гигантский тормоз, пересекая марсианскую атмосферу. Большая аэродинамическая оболочка создает большее сопротивление, чем традиционная жесткая аэродинамическая оболочка меньшего размера. Она начинает замедление в верхних слоях атмосферы, что позволяет космическому кораблю замедляться раньше, на большей высоте, при этом испытывая менее интенсивный нагрев.
Классический механизм HIAD состоит из надувной конструкции, сохраняющей свою форму против сил сопротивления, и защитной гибкой системы термозащиты, выдерживающей тепло при входе в атмосферу. Надувная конструкция состоит из набора концентрических колец, или торов, находящихся под давлением, которые связаны вместе, образуя исключительно прочную тупую коническую конструкцию.
Кольца изготовлены из плетеных синтетических волокон, которые по весу в 10 раз прочнее стали. Гибкая система термозащиты изолирует кольца от палящего атмосферного тепла. LOFTID может выдерживать температуры свыше 2900°F (1600°C). Он состоит из трех слоев: внешнего слоя ткани из керамического волокна для поддержания целостности поверхности, среднего слоя изоляторов для предотвращения передачи тепла и внутреннего слоя, предотвращающего попадание горячего газа на надувную конструкцию. Гибкая система теплозащиты также может складываться, упаковываться, развертываться и адаптироваться. Благодаря своей гибкости он занимает меньше места в ракете и позволяет масштабировать конструкцию.
LOFTID раскрыл большую аэродинамическую оболочку (6 метров в диаметре) при входе с низкой околоземной орбиты, чтобы продемонстрировать эту технологию в условиях, подходящих для многих потенциальных применений. Согласно отчетам — испытания завершились полным успехом, и теперь технология будет масштабирвоаться для ближайших отправок на Марс.
