NASA использует возвращение грузового корабля Cygnus XL после миссии снабжения МКС как летную лабораторию для новых теплозащитных материалов. На борту находятся 12 небольших капсул эксперимента KREPE-3, которые должны собрать данные во время разрушения корабля в атмосфере.
Идея проста и практична: вместо отдельного дорогого запуска исследователи используют аппарат, который уже уходит с орбиты и сгорает после завершения работы. Перед отходом от станции астронавты активировали капсулы и разместили их внутри грузового корабля вместе с отходами. Во время входа в атмосферу капсулы отделятся, начнут измерения и передадут данные по спутниковой связи.
Каждая капсула несет датчики температуры, давления, движения, магнитного поля и освещенности. Эти измерения нужны, чтобы понять, как реальные материалы ведут себя в гиперзвуковом потоке, где лабораторные испытания и расчеты не всегда дают полную картину. Для будущих миссий к Луне, Марсу и другим телам такие данные напрямую влияют на массу, надежность и стоимость возвращаемых аппаратов.
В набор входят как проверенные решения, так и новые варианты. Одна часть эксперимента тестирует 3D-печатный теплозащитный экран, созданный в NASA Johnson совместно с Oak Ridge National Laboratory. NASA Ames отправляет материалы семейства MERINO, где слои углеродных и фенольных волокон прошиты как войлок. Такая структура должна быть гибче, дешевле и быстрее в изготовлении, чем традиционные теплозащитные покрытия.
Еще одна капсула напоминает аэрозащитную оболочку миссии Dragonfly, которая должна прибыть к спутнику Сатурна Титану. Она покрыта материалом Phenolic Impregnated Carbon Ablator, ранее применявшимся в миссиях Stardust, Mars Science Laboratory и Mars 2020. Отдельный эксперимент проверит раскрываемый экран Adaptable Deployable Entry and Placement Technology. В крупном масштабе такая конструкция могла бы складываться при запуске и раскрываться при входе в атмосферу, увеличивая площадь торможения.
KREPE-3 показывает важный тренд в инженерии возвращения: NASA стремится получать больше летных данных быстро и недорого. Если материалы и формы подтвердят расчетные модели, будущие грузовые и пилотируемые аппараты смогут использовать более легкие, технологичные и адаптируемые теплозащитные системы.
