Космический корабль НАСА «Орион» готовится к финальному испытанию

Миссия НАСА «Artemis I» почти завершена, и до сих пор полет корабля «Orion» далеко за пределы Луны проходил так, как могло надеяться космическое агентство НАСА. Однако, чтобы получить проходной балл, миссия все еще должна пройти финальное испытание.

Этот последний экзамен состоится в воскресенье, когда космический корабль начнет входить в атмосферу Земли в 17:20 UTC. В течение следующих 20 минут, прежде чем «Orion» приводнится в Тихом океане, ему нужно будет снизить скорость с 32 Маха до нуля, прежде чем он упадет в воду.

Это немалый подвиг. Масса «Orion» 9 метрических тонн, примерно столько же, сколько два или три больших слона. Его основание, покрытое тепловым экраном, предназначенным для медленного обугливания при прохождении через атмосферу Земли, должно выдерживать температуру около 3000 градусов по Цельсию.

Есть два основных элемента для этого входа в атмосферу, которые НАСА стремится проверить: характеристики этого теплозащитного экрана и его парашютной системы. Для планировщиков миссии теплозащитный экран является самой большой проблемой.

И это совершенно новая конструкция теплового экрана.

В декабре 2014 года НАСА испытало шаблонную версию космического корабля «Orion», запустив его на высоту почти 6000 км. С этой орбиты «Orion» вошел в атмосферу Земли со скоростью 9 км/с. Для миссии «Artemis I» корабль вернется со скоростью 11 км/с. Это может показаться не таким уж большим увеличением, но для скорости входа в атмосферу увеличение конвективных и радиационных элементов является экспоненциальным по мере увеличения скорости.

Транспортное средство Orion, запущенное во время миссии EFT-1, использовало тот же основной абляционный материал, эпоксидную смолу, известную как AVCOAT, которая также использовалась капсулами Apollo во время их возвращения с Луны полвека назад.

Подобно капсуле Apollo, этот материал AVCOAT был введен в сотовые ячейки в основании космического корабля.

Однако для миссии Artemis I и будущих миссий НАСА изменило конструкцию на «формованные» блоки AVCOAT . Это было сделано, в частности, для того, чтобы сделать эти теплозащитные экраны более быстрыми и эффективными. В отличие от сотовой конструкции, эти теплозащитные экраны из формованных блоков могут быть построены параллельно с основанием космического корабля, и их не нужно прикреплять впоследствии.

На дне корабля есть 186 различных формованных блоков, настоящая головоломка, чтобы покрыть днище космического корабля шириной 5 метров. Возвращение в атмосферу в воскресенье проверит конструкцию метода НАСА по заполнению швов и зазоров между этими формованными блоками.

Еще один ключевой элемент возвращения корабля в атмосферу включает раскрытие его парашютов на высоте около 1600 метров над поверхностью Земли для замедления скорости  до 30 км/ч.

Однако, в отличие от теплозащитного экрана “Orion”, официальные лица НАСА считают, что они адекватно охарактеризовали риск для парашютов в ходе обширной испытательной кампании. На сегодняшний день НАСА провело 47 испытаний парашютной системы корабля.

В рамках своего спуска корабль будет следовать технике “skip” входа вместо прямого спуска. Это позволит кораблю приводниться ближе к побережью и подвергнуть астронавтов более низким перегрузкам — около 4 G.

https://www.youtube.com/watch?v=Q4lUHp_TXk8