Yksi hyötykuormien Marsiin lähettämisen suuremmista haasteista on selviytyminen planeetan ilmakehästä. Vaikka tulokseksi aiheutuva ilman kitka on uskomattoman ohut maanpintaan verrattuna (noin puolet 1%: n maapallon ilmanpaineesta), se on edelleen ongelma sinne laskeutuville avaruusaluksille. Ja tulevaisuuteen katsottuna NASA toivoo voivansa purkaa raskaampia hyötykuormia Marsille ja muille planeetoille - joista joillakin voi olla ilmatilat yhtä tiheät kuin Maalla.
Mahdollinen ratkaisu tähän on puhallettavien aerosolikuorien (aka. Lämpösuojuksien) käyttö, jotka tarjoavat lukuisia etuja jäykkiin nähden. Tämän tekniikan kehittämiseksi NASA ja United Launch Alliance (ULA) ovat yhteistyössä kehittäneet puhallettavan lämpövaipan, joka tunnetaan nimellä puhallettavan hidastimen matala-maa-kiertoradan lentotesti (
Avaruusaluksen saapuessa ilmakehään aerodynaamiset voimat alkavat vetää sitä. Tämä auttaa hidastamaan avaruusaluksen muuttamista sen kineettisen energian lämmöksi. Tämä kuumuus voi luonnollisesti tulla erittäin voimakasta, aiheuttaen uhan avaruusalukselle ja kaikille miehistöille, joita sillä voi olla. Miksi hyötykuormat ja miehistön virkamatkat on varustettu lämpösuojilla suojaamaan niitä ilmakehän sisäänpääsyn aikana.
Perustamisestaan vuonna 1958 lähtien NASA on luottanut voimakkaasti retro-rakettien työntövoimaan ja jäykkiin lämmönvaihteisiin, jotta avaruusaluksia voidaan hidastaa kiertoradalla saapumisen, laskeutumisen ja laskeutumisen (EDL) aikana. Valitettavasti näihin järjestelmiin liittyy ominaisia haittoja, joista vähiten ei ole massa ja ponneaineen tarve. Samalla skaalautuvuus on hieman ongelma, koska suuret hyötykuormat vaativat suuremman aerosellin, mikä tarkoittaa vielä enemmän massaa.
Tällöin puhallettavat lämpökilvet ovat erityisen hyödyllisiä. Tätä tekniikkaa käyttämällä NASA ja muut avaruusjärjestöt pystyisivät käyttämään suurempia aeroshell-kuoria, jotka voisivat tuottaa enemmän vetää samalla kun säästät massaa. Sisällyttämällä LOFTID: n kaltaisia ideoita avaruusaluksiinsa, jotka käyttävät aerodynaamisia voimia työntövoiman sijasta, NASA: n on vallankumouksellinen tapa toimittaa hyötykuormat planeetoille ja kiertoradalle.
Konsepti on esimerkki Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (HIAD) -teknologiasta, jota NASA on tutkinut yli kymmenen vuoden ajan. HIAD tarjoaa paitsi tehokkaimman tavan hidastaa ilmakehän planeetalle saapuvia avaruusaluksia, mutta myös ylittää jäykien järjestelmien pakkausrajoitukset käyttämällä puhallettavia materiaaleja, jotka voidaan sijoittaa kantorakettiin.
Tämä tekniikka on siksi kaikkein massatehokkain tapa hidastaa avaruusalusta, joka saapuu ilmakehän planeetalle, ja se voisi antaa mahdollisuuden suuremman massan toimittamiseen mihin tahansa mainitun planeetan korkeuteen. Suoritettuaan kaksi suborbitaalista lentotestiä,
Kun testaus on valmis ja tekniikka voidaan integroida,
Testit ovat edelleen käynnissä NASA: n Langleyn tutkimuskeskuksessa, jossa insinöörit valmistelevat puhallettavaa lämpökilpiä käynnistämistä varten. Tämä koostuu typpikaasun lämpötilan mittaamisesta, kun se poistuu säiliöistä, joita käytetään neitokokeen aikana. Pakkaus- ja käyttöönottokokeita suorittaa myös Airborne System, laskuvarjojen suunnittelu- ja valmistusyritys Santa Anassa, Kalifornia.
Jos kaikki menee hyvin kiertoradan testaukseen vuonna 2022, voimme odottaa, että HIAD-tyyppisistä ilmakehistä tulee säännöllinen ominaisuus Marsissa, Venuksessa, Titanissa ja muissa aurinkokunnan elimissä, joissa on tiheämpi ilmapiiri, tehtävissä. Ja muista katsoa tämä video LOFTID-lämpösuojuksesta, NASA Langleyn tutkimuskeskuksen suosituksella:
