Mars'a taşıma yükü göndermenin en büyük zorluklarından biri gezegenin atmosferiyle mücadele etmek zorunda. Dünya'nınkine kıyasla inanılmaz derecede ince olmasına rağmen (Dünya'nın hava basıncının yaklaşık% 1'inin yarısı ile), ortaya çıkan hava sürtünmesi hala oraya inmek isteyen uzay araçları için bir sorundur. Geleceğe bakarken NASA, Mars'a ve bazıları da Dünya kadar yoğun atmosfere sahip olabilecek diğer gezegenlere daha ağır yükler yükleyebilmeyi umuyor.
Bunun olası bir çözümü, sert olanlara göre sayısız avantaj sunan şişirilebilir aeroshellerin (yani ısı kalkanları) kullanılmasıdır. Bu teknolojiyi geliştirmek için NASA ve United Launch Alliance (ULA), bir Şişme Yavaşlama Cihazının Düşük Dünya Yörünge Uçuş Testi olarak bilinen bir şişme ısı kalkanı geliştirmek için ortaklık kurdu (
Bir uzay aracı bir atmosfere girdiğinde, aerodinamik kuvvetler üzerine sürüklenmeye başlar. Bu, uzay aracını yavaşlatmaya yardımcı olur ve kinetik enerjisini ısıya dönüştürür. Doğal olarak, bu ısı çok yoğun hale gelebilir ve uzay aracına ve gemideki tüm mürettebata tehdit oluşturabilir. Bu nedenle, taşıma yükleri ve mürettebatlı görevler, neden atmosferik giriş sırasında onları korumak için ısı kalkanlarıyla donatılmıştır.
1958'deki kuruluşundan bu yana NASA, yörünge girişi, iniş ve iniş (EDL) operasyonları sırasında uzay aracını yavaşlatmak için retro-roket tahrikine ve sert ısı kalkanlarına büyük ölçüde güveniyor. Ne yazık ki, bu sistemler en azından kütle ve itici güç ihtiyacı değil dezavantajları ile birlikte gelir. Aynı zamanda, daha büyük yükler daha büyük bir aeroshell gerektirdiğinden, daha fazla kütle anlamına gelen ölçeklenebilirlik bir sorundur.
Şişirilebilir ısı kalkanlarının özellikle kullanışlı olduğu yer burasıdır. Bu teknolojiyi kullanarak NASA ve diğer uzay ajansları, kütleden tasarruf ederken daha fazla sürtünme üretebilecek daha büyük aeroshelller kullanabileceklerdi. NASA, itme yerine aerodinamik güçleri kullanan uzay araçlarına LOFTID gibi fikirleri dahil ederek, gezegenlere ve yörüngeye taşıma yükleri verme biçiminde devrim yaratmaya devam ediyor.
Konsept, NASA'nın on yılı aşkın bir süredir araştırdığı Hipersonik Şişme Aerodinamik Yavaşlatıcı (HIAD) teknolojisinin bir örneğidir. HIAD, sadece bir atmosfere sahip bir gezegene giren bir uzay aracını yavaşlatmanın en etkili yolunu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda fırlatma aracına yerleştirilebilecek şişirilebilir malzemeler kullanarak sert sistemlerin paketleme sınırlamalarının üstesinden gelir.
Dolayısıyla bu teknoloji, atmosfere sahip bir gezegene giren bir uzay aracını yavaşlatmanın en kütle etkili yoludur ve daha büyük kütlelerin söz konusu gezegen üzerindeki herhangi bir yüksekliğe teslim edilmesine izin verebilir. İki suborbital uçuş testi yaptıktan sonra,
Test tamamlandıktan ve teknoloji entegre edildikten sonra,
NASA’nın, mühendislerin şişirilebilir ısı kalkanını fırlatma için hazırladıkları Langley Araştırma Merkezi’nde testler devam ediyor. Bu, ilk test uçuşu sırasında kullanılacak tanklardan çıkan azot gazının sıcaklığının ölçülmesinden oluşur. Paket ve dağıtım testleri de Santa Ana, California'da bir paraşüt tasarım ve üretim şirketi olan Airborne System tarafından yürütülmektedir.
2022'deki yörünge testiyle her şey yolunda giderse, HIAD tipi aerosellerin Mars, Venüs, Titan ve Güneş Sistemi'ndeki daha yoğun atmosfere sahip diğer organlar için düzenli bir özellik olmasını bekleyebiliriz. NASA Langley Araştırma Merkezi'nin izniyle LOFTID ısı kalkanı videosunu mutlaka kontrol edin:
