充气防热罩首次在太空中进行了测试

时间:2017-11-01 01:02:14166网络整理admin

(图片来源:美国国家航空航天局/肖恩史密斯)作者:Lisa Grossman充气再入飞行器实验(IRVE)成功地保护了它的有效载荷,因为它本周从海拔超过200公里落到地球上周一成功测试了一个充气式隔热罩,首次证明这些轻巧灵活的装置可以用来保护航天器在行星的大气层中航行其他航天器使用固体隔热板,这些隔热板随着航天器靠近地面而消失,就像火星探测器一样,或者在大气层中逐渐腐蚀但是这些坚固的盾牌很重,它们的重量限制了它们设计保护的宇宙飞船的质量,因为两者都必须在同一枚火箭上发射它们的物理尺寸也是有限的,因为盾牌必须小到足以装入发射火箭内类似气球的盾牌在理论上可以回避这些问题,因为它们重量轻并且在发射期间折叠后可以膨胀到相对大的尺寸这些重量和尺寸的节省允许更重的航天器有效载荷这架名为“充气再入车辆实验”(IRVE)的新型盾牌于周一早上从美国宇航局位于弗吉尼亚州沃洛普斯岛的瓦洛普斯飞行设施上发射了一枚小型火箭这是第一次成功测试充气式隔热罩 “我们对收到的数据结果感到非常兴奋,”美国宇航局位于弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心的项目经理Mary-Beth Wusk说发射火箭在大约四分钟内射出218公里,然后从40公斤的盾牌中分离出来将盾牌装入一个40厘米宽的护罩中进行起飞,但是当充满加压氮气时,它膨胀成一个蘑菇形的枕头,横跨3米在它与火箭分开之后,IRVE及其有效载荷(包括导航和数据收集电子设备)以高超音速速度重新回到地球大气层工程师们预计它将达到5马赫,大约每秒1.7公里,尽管他们在完成数据分析之前无法确定其实际速度尽管Wusk估计它超过140摄氏度,但它在大西洋上飞溅时有多热,也不确定防护罩由几层耐热织物制成,由薄股陶瓷编织而成这包括一个硅涂层凯夫拉尔的内袋,它保持球状的形状该设计类似于称为“ballute”的装置,气球和降落伞之间的交叉 Ballutes运动充气袋,如IRVE,但不是柔软的外层多年来,有几家公司和政府机构从事过ballute和其他充气护罩设计,包括位于华盛顿州西雅图的Andrews Space公司安德鲁斯太空公司总裁杰森安德鲁斯说:“美国国家航空航天局的测试非常重要,因为它是用于再入门应用的最先进的可充气隔热罩测试”兰利的首席工程师罗伯特·迪尔曼说,防护罩可以承受的温度取决于它的宽度更宽的护罩可以减慢飞行器的速度,并将热量传播到更大的表面区域他告诉“新科学家”杂志说:“就好像你正在通过空中边缘摆动一个乒乓球拍,然后你将它转向侧面” “这正在将你的能量扩散到更多地区整个项目,无论是乒乓球拍还是充气式,都暴露在空气中“由于充气护罩可以比用于发射它们的火箭更宽,它们可以比传统隔热罩支撑更多的重量它们自身的低质量也允许航天器携带更多或更重的有效载荷迪尔曼说:“现在这些刚性的东西处于我们试图发送到火星的重量极限上” “如果你想把更大的有效载荷带到火星上,它们必须要么做一些非常有创意的事情,要么改用充气设备”迪尔曼说,IRVE可以用于火星或土卫六的任务,或者从东西带回东西国际空间站 “它可以在任何有气氛的地方工作,”他说但要实现这一目标,IRVE必须面对更多的热量迪尔曼说:“这只是一次演示飞行 - 它没有整个加热过程,你会以行星际速度进入大气层” “我们需要做更多的开发来测试更大的版本,扩展到你可以实际用于火星有效载荷的东西”该团队希望在下一次飞行测试期间使护罩受到更高的温度 - 这可能发生在兰利的首席调查员Neil Cheatwood表示,2012年初海拔较高更多关于这些主题: