Sebuah kapal angkasa semula memasuki atmosfer Bumi menemui suhu setinggi 1850 darjah Fahrenheit kerana ia menjunam ke bawah pada kelajuan menghampiri 7600 batu sejam. Semua tenaga ini menjadikan perisai yang kuat untuk menyerap haba yang mutlak diperlukan untuk melindungi angkasawan dan peralatan di dalamnya. Tetapi sepanjang sejarah NASA, perisai haba ini biasanya dibina daripada bahan yang tegar-menimbulkan masalah keselamatan, dengan jubin seramik yang bertanggungjawab terhadap bencana Columbia tahun 2003.
Semalam, NASA melakukan ujian pendekatan baru untuk masalah ini: perisai kain kain kembung. Awal pagi semalam, sebuah roket yang membawa prototaip melancarkan 288 batu ke atas dari Kemudahan Penerbangan Wallops Penerbangan di NASA di Eastern Shore Virginia. Selepas kenderaan eksperimen yang dikenali sebagai Eksperimen Kenderaan Reaktif Kembara (IRVE-3) - dikeluarkan dari roket, perisai melambung mengikut pelan dan selamat turun ke bumi sepanjang 20 minit, mendarat di Timur Atlantik Cape Hatteras, North Carolina.
Pakar bekerja pada eksperimen yang unik yang akan menggunakan perisai getah / pelindung haba untuk melindungi kapal angkasa semasa memasuki suasana planet atau kembali ke Bumi"Semuanya berjalan seperti jam. IRVE-3 dilakukan seperti yang sepatutnya, "kata Neil Cheatwood, penyiasat utama projek itu. "Ia memasuki atmosfer bumi di Mach 10, sepuluh kali kelajuan bunyi, dan berjaya terselamat daripada haba dan daya perjalanan."
Selepas tiga tahun dalam pembangunan, pasukan penyelidikan NASA mencipta reka bentuk yang inovatif, yang mampu menahan tekanan penerbangan ruang menggunakan bahan yang lebih ringan dan lebih fleksibel. Pada pelancaran, perisai itu terdiri daripada kerucut cincin uninflated kain kevlar-tenunan, semuanya dikelilingi oleh selimut termal. Semasa penerbangan, perisai haba 680 paun memisahkan dari roket pelancaran, dan sistem inflasi pam nitrogen ke dalam unit sehingga membentuk bentuk cendawan, dengan silinder atas kira-kira 10 kaki.
"Kami suka apabila kelihatan mudah, " kata Carrie Rhoades, jurutera sistem penerbangan. "Ia sebenarnya mengambil sedikit kerja untuk sampai ke tempat kami sekarang. Kita perlu melakukan pelbagai jenis terowong angin ujian, kemudahan suhu tinggi dan makmal. "
Percubaan sebelumnya, IRVE-2, juga berjaya bertahan semula pada bulan Ogos 2009, tetapi dengan muatan yang lebih ringan dan pada kelajuan yang lebih perlahan. IRVE-3 mengalami kira-kira 10 kali lebih banyak haba, sama seperti perisai haba yang diharapkan dapat bertahan pada misi yang sebenarnya.
Semasa penerbangan eksperimen, jurutera memantau data dari kamera atas dan termometer untuk mengesan sama ada perisai itu cukup dilindungi dari kraf dari jumlah haba yang dihasilkan. Kerana mereka bersorak, kejayaan bot Tentera Laut AS berkelajuan tinggi dihantar ke kawasan percikan untuk mengambil kraf, jadi kakitangan NASA boleh mengkajinya untuk misi masa depan.
NASA sedang menjalankan ujian untuk menunjukkan bahawa reka bentuk kembung itu boleh digunakan pada masa depan untuk melindungi kapsul ruang semasa kemasukan planet atau keturunan dan membantu mengembalikan kargo ke Bumi dari Stesen Angkasa Antarabangsa. "Sangat bagus untuk melihat hasil awal menunjukkan bahawa kami mempunyai ujian berjaya penghancur aerodinamik kembung hypersonik, "kata James Reuther, timbalan pengarah Program Teknologi Angkasa NASA. "Penerbangan demonstrasi ini jauh ke arah menunjukkan nilai teknologi ini untuk berfungsi sebagai perisai haba kemasukan atmosfera untuk ruang masa depan."
NASA merancang untuk menguji perisai haba kembung yang semakin besar dengan jenis kain tahan panas yang lain sebelum akhirnya meletakkannya berfungsi pada misi sebenar. Seterusnya ialah Ujian Pemasukan Atmosfera Tinggi (HEART) Tinggi-reka bentuk konsep termasuk perisai haba yang lebih besar, hampir 30 kaki diameter.
Dengan menggunakan rekabentuk kembung boleh membenarkan perisai haba dengan ketara mengurangkan saiz dan berat-dan akibatnya, kapal angkasa yang dapat menampung sejumlah besar peralatan saintifik dan bekalan yang dapat mengekalkan kehidupan. Para saintis NASA meramalkan teknologi boleh berguna pada misi masa depan ke mana saja dengan suasana, termasuk Mars, Venus, atau bahkan Titan, bulan terbesar Saturnus.
