Nav noslēpums, ka NASA meklē privātas kosmosa darbuzņēmējas, lai palīdzētu īstenot dažus no tās pašreizējiem plāniem. Ceļā uz to NASA un SpaceX piedalījās nepieredzētā datu apmaiņas projektā, kas nāks par labu abiem.
Projekts notika 21. septembrī, kad pēc vairākiem mēģinājumiem NASA un ASV kara flote izmantoja virkni IR izsekošanas kameru, lai lidojuma laikā fiksētu kadrus no SpaceX vairākkārt lietojamām raķetēm Falcon 9. Kameras reģistrēja raķeti, kad aizdegās otrās pakāpes motors, un pirmā pakāpe, atdalījusies un nokrītot, atkārtoti vadīja savus motorus, lai nolaistu sevi atpakaļ uz Zemi, lai pie zemes virsmas nonāktu līdz nullēm g.
Iegūtie dati tiek dalīti starp abām pusēm, un tie nāks par labu abām.
SpaceX ieguvums ir detalizētas informācijas veidā, ko NASA sniedz par Falcon 9 raķetes temperatūru un aerodinamisko slodzi, kas viņiem palīdzēs uzlabot atkārtoti izmantojamu raķešu sistēmu. NASA inženieri iegūst iespēju savākt datus par virsskaņas retro piedziņu, kas kādu dienu viņiem var palīdzēt nolaist uz Marsa virsmas masīvas vairāku tonnu kravas.
"Tā kā tehnoloģijas, kas vajadzīgas lielu kravas pārvadāšanai uz Marsa, ievērojami atšķiras no tām, kuras tiek izmantotas šeit uz Zemes, ieguldījumi šajās tehnoloģijās ir kritiski nozīmīgi," sacīja Roberts Brauns, NASA Propulsive Descent Technologies (PDT) projekta galvenais pētnieks un Džordžijas institūta profesors. tehnoloģiju Atlantā. Viņš ir arī NASA bijušais galvenais tehnologs. “Šis ir pirmais raķešu sistēmas augstas precizitātes datu kopums, kas ievirzās tās pārvietošanās virzienā, ceļojot ar virsskaņas ātrumu Marsa apstākļos. Šīs unikālās datu kopas analīze ļaus sistēmu inženieriem iegūt svarīgas mācības par virsskaņas retro piedziņas piemērošanu un ievadīšanu nākamajās NASA misijās. ”
Virsskaņas retro piedziņa būtībā nozīmē virsskaņas vilces ģenerēšanu, lai samazinātu ātrumu pēc atmosfēras iekļūšanas. Līdztekus aerobrakingam, tas ir viens no ierosinātajiem līdzekļiem smagas tehnikas un dzīvotņu nolaišanai uz Marsa.
Braun noteikti nav svešinieks šai koncepcijai. Pēc atgriešanās Džordžijas tehnikā Brauns - iebraukšanas, nolaišanās un nosēšanās (EDL) speciālists - sadarbojās ar universitātes un dažādu NASA centru inženieriem, lai izstrādātu programmas ierosinājumu šīs koncepcijas lidojuma pārbaudei.
Tajā laikā NASA Kosmosa tehnoloģiju misijas direktorāts (STMD) noraidīja plānu par pārāk dārgu, taču aģentūrai joprojām ir vajadzīgs veids, kā izkraut kravas, kas pārsniedz 20 tonnas, ja tā kādreiz vēlas uzstādīt cilvēku ekspedīciju uz Marsu. Un, ņemot vērā to, ka ierosinātā misija notiks nākamo 16 gadu laikā, jo vairāk informācijas viņi iegūs tagad, jo labāk.
Dziļumā: Marsa piezemēšanās pieeja: Lielu kravas nosēšanās problēmas uz Marsa virsmas
Līdz ar to tika pieņemts lēmums sadarboties ar SpaceX. Pamatā PDT projekts panāca vienošanos izmantot gaisā esošās infrasarkanās attēlveidošanas tehnikas - kas izstrādātas, lai izpētītu kosmosa kuģi lidojuma laikā pēc Kolumbijas negadījuma -, lai apkopotu datus par virsskaņas retro piedziņu, ko SpaceX šobrīd izmanto atkārtoti izmantojamu nesējraķešu izstrādei.
Šāda veida sadarbībai nav precedenta, un, kā Brauns pa e-pastu stāstīja žurnālam Space Magazine, tas abiem dalībniekiem ir milzīgs ieguvums:
“Šis ir pirmais raķešu sistēmas augstas precizitātes datu kopums, kas ievirzās tās pārvietošanās virzienā, ceļojot ar virsskaņas ātrumu Marsa apstākļos. Sinerģija starp NASA interesi uzlabot savas Marsa iebraukšanas, nolaišanās un nolaišanās iespējas, kā arī Space X interesi un atkārtoti lietojamas kosmosa transporta sistēmas eksperimentālo darbību nodrošināja unikālu iespēju iegūt šos datus par zemām izmaksām. Šīs unikālās datu kopas analīze ļaus sistēmu inženieriem iegūt svarīgas mācības par virsskaņas retropropulsijas infūziju nākamajās NASA misijās, kas kādu dienu var samazināt lielās kravas uz Marsa virsmu, vienlaikus sniedzot SpaceX inženierzinātnes ieskatu, lai attīstītu atkārtoti izmantojamu kosmosa transportu. sistēma. ”
Pēc neveiksmīgiem mēģinājumiem attēlot raķeti divās iepriekšējās misijās - 18. aprīlī un 14. jūlijā - projekts izdevās ar lidojumu CRS-4 21. septembrī. Naktī palaista NASA paļāvās uz divām lidmašīnām - WB-57 un NP-3D Orion -, kas aprīkotas ar vidēja viļņa IR sensoriem, lai dokumentētu raķetes pirmā posma atkārtotu ienākšanu.
Pirmais posms ir raķetes daļa, kas tiek aizdedzināta palaišanas laikā un sadedzina raķetes pacelšanās laikā, līdz tā izlien no propelenta, kurā brīdī to izmet no otrās pakāpes un atgriežas uz Zemes. NASA atgriešanās vai nolaišanās laikā uztvēra kvalitatīvus infrasarkanos un augstas izšķirtspējas attēlus un novēroja izmaiņas dūmu plūsmā, kad dzinēji tika ieslēgti un izslēgti.
Noskatieties videoierakstu:
NASA lidojumu periods, kas bija visnozīmīgākais turpmākajām operācijām virs Marsa, bija tad, kad pirmais posms devās apmēram Mach 2 apmēram 30 000 - 45 000 metru (100 000–150 000 pēdu) virs virsmas. Divi vidējā viļņa IR sensori - uzstādīti deguna pākstenī uz WB-57 un iekšēji uz NP-3D - atradās aptuveni 60 jūras jūdžu attālumā no raķetes, kad tā pārcēla savus motorus virsskaņas retro piedziņai.
Tādējādi tika iegūti neapstrādāti attēli, kuros skatuve parādījās 1 pikseļa platumā un 10 pikseļu garumā, bet pēc tam uzlabojumi, ko veica Johns Hopkins Universitātes Lietišķās fizikas laboratorijas speciālisti, dramatiski uzlaboja izšķirtspēju.
"NASA interese par mūsu Marsa iebraukšanas, nolaišanās un nolaišanās spēju veidošanu un SpaceX interese un atkārtoti lietojamas kosmosa transporta sistēmas eksperimentāla darbība ļāva iegūt šos datus par zemām izmaksām, neizveidojot atsevišķu lidojuma projektu," sacīja Čārlzs Kempbels. PDT projekta vadītājs NASA Džonsona kosmosa centrā Hjūstonā.
NASA un SpaceX inženieri tagad korelē šos datus ar uzņēmuma telemetriju, sākot ar 21. septembra Falcon 9 Dragon kravas pārvadātāja palaišanu Starptautiskajā kosmosa stacijā, lai precīzi uzzinātu, ko transportlīdzeklis darīja attiecībā uz dzinēja iedarbināšanu un manevrēšanu, kad tas ģenerēja. gaisa kuģa savāktie paraksti.
