ناسا تستعيد الكثير من البيانات من حزمة صغيرة أثناء العرض التوضيحي لتقنية درع الحرارة القابل للنفخ
سيستخدم فريق الاسترداد نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للبحث في منطقة تبلغ مساحتها 900 ميل تقريبًا في المحيط الهادئ عن كبسولة صفراء زاهية بعد عرض توضيحي في نوفمبر 2022 لدرع حراري قابل للنفخ. تحمل الكبسولة، بنفس حجم وشكل ثمرة ليمون كبيرة، بيانات مهمة.
هذه الحزمة الصغيرة عبارة عن وحدة بيانات قابلة للإخراج (EDM) لعرض تقنية ناسا ، اختبار الطيران في مدار منخفض حول الأرض لمبطئ قابل للنفخ (LOFTID). ستعرض LOFTID تقنية درع حراري قابل للنفخ يمكن استخدامها لهبوط البشر على المريخ. بمجرد وصول مركبة LOFTID إلى الفضاء بعد الإطلاق، سوف ينتفخ الدرع الحراري، ثم تدخل مركبة العودة LOFTID الغلاف الجوي للأرض وتهبط في المحيط الهادئ.
رسم توضيحي لاختبار الطيران في مدار أرضي منخفض لمبطئ سرعة قابل للنفخ (LOFTID). الائتمان: ناسا
يقع EDM في مركبة إعادة الدخول LOFTID، ويحتوي على بيانات المستشعر والكاميرا المسجلة أثناء رحلة LOFTID. ستشمل البيانات درجات الحرارة والضغوط التي يتعرض لها الدرع الحراري وستظهر للفريق مدى جودة أداء LOFTID أثناء العرض التوضيحي. تسجل مركبة إعادة الدخول LOFTID أيضًا هذه البيانات، حيث تم تصميم EDM كمصدر متكرر لبيانات الرحلة ليتم استردادها عند الرش. هذا فقط في حالة عدم تمكن الفريق من استعادة مركبة العودة نفسها.
قال Brian Saulman ، رئيس النظام الفرعي لـ EDM في مركز أبحاث لانغلي التابع لناسا في هامبتون ، فيرجينيا: “تم إنشاء EDM لتوفير طريقة ثانوية للفريق لاستعادة بيانات اختبار الطيران”. “السبب في حصولنا على EDM جاء من اختبار رحلة تجربة مركبة قابلة للنفخ، حيث لم يسترد الفريق السيارة أبدًا.”
يقوم روبرت ديلمان باسترداد وحدة التطوير الهندسي لوحدة البيانات القابلة للإخراج LOFTID من الماء أثناء اختبار الاسترداد. الائتمان: ناسا
بعد دخول مركبة العودة LOFTID إلى الغلاف الجوي للأرض أثناء عرض الرحلة، سيتم إطلاق EDM من المركبة الفضائية على ارتفاع حوالي 50000 قدم. سيؤدي التيار الكهربائي إلى إطلاق الوحدة من خلال نظام محمل بنابض. سوف تسقط بحرية في المحيط الهادئ قبالة ساحل هاواي ويجب أن تهبط على بعد 10 أميال من موقع رش المركبة الفضائية.
سيكون الفريق قادرًا على تحديد موقع EDM باستخدام أنظمة اتصالات متعددة ترسل إحداثيات GPS من خلال مرحل مثبت على منطاد الطقس أطلقه فريق الاسترداد. ينقل المرحل الإحداثيات إلى جهاز محطة أرضية محمول باليد، وهو هاتف خلوي معدل مع تطبيق تتبع. سيعرض الهاتف إحداثيات خطوط الطول والعرض والنطاق وسهم يشير إلى موقع EDM، ويتم تحديثه مع انجراف EDM في المحيط.
للتحضير للعثور على EDM، وضع فريق LOFTID جهاز EDM من خلال العديد من الاختبارات الوظيفية بالإضافة إلى سلسلة من اختبارات الاسترداد التدريبية. اختبر العلماء والمهندسون حدود معداتهم من خلال البحث عن كائن بحجم الليمون باستخدام العديد من الأساليب، من لعب الغميضة على الأرض إلى تتبع واستعادة EDM من المحيط الأطلسي.
لاختبار إجراء الاسترداد، أولاً، جرب الفريق عن طريق إخفاء EDM على الأرض. في لعبة الغميضة الكبيرة، يخفي Saulman المكون الصغير لفريق الاسترداد لتتبعه. من خلال العديد من التكرارات لاختبار الاسترداد في لانجلي والمنطقة المحيطة، تمكن الفريق من التدرب والتحقق من تقنياتهم ومعداتهم للتتبع والتعافي.
بعد ذلك، انتقلت التجارب من لعبة الغميضة إلى ماركو بولو أثناء انتقالها من الأرض إلى الماء. وضع الفريق نموذجًا لاختباراتهم حول الطريقة التي يتوقعون بها أن يتم استرداد LOFTID EDM الفعلي، وتنفيذ تقنيات تشبه الطيران وتقنيات القياس في المحيط الأطلسي من أجل الممارسة.
قال روبرت موشر من وكالة ناسا لانغلي ، قائد اختبار EDM لاستعادة المياه: “عندما قمنا بتشغيل جهاز التتبع الخاص بنا، أطلقنا منطادًا للطقس مع مرحل”. “في غضون عشر دقائق تقريبًا، نجحنا في قفل إشارة وتلقينا إحداثيات خطوط الطول والعرض.”
يحمل المهندس الميكانيكي Anjie Emmett وحدة بيانات LOFTID القابلة للإخراج، وستحتفظ المكونات الصغيرة الصفراء على شكل الليمون بنسخة من جميع البيانات المسجلة أثناء عرض التكنولوجيا. الائتمان: ناسا
خلال اختبار المياه، كان الفريق قادرًا على الشراكة مع الجيش الأمريكي في قاعدة لانجلي-يوستيس المشتركة. لقد أجروا الاختبار كما يفعلون مع تدريبات رجل في البحر. تم إلقاء جهاز EDM في البحر. على متن قارب الجيش الأمريكي Landing Craft Utility ، كان على الفريق تصحيح المسار مرة واحدة فقط في بحثهم عن EDM.
قال موشر: “قدم الاختبار تدريبًا لا غنى عنه، والعمل على سطح السفينة وفهم مدى موثوقية الإشارة عندما تتمايل في المحيط”. “لقد كان أيضًا أحد المعالم البارزة في مسيرتي المهنية، حيث تمكنت من تنسيق النشاط بأكمله والشراكة مع الجيش الأمريكي.”
بعد هذه الاختبارات الناجحة على اليابسة والبحر، أصبح جهاز EDM الصغير جاهزًا للعب دور كبير في عرض طيران LOFTID.
يوضح اختبار الطيران المداري الأرضي المنخفض التابع لوكالة ناسا لمبطئ السرعة القابل للنفخ، أو LOFTID، وجود هيكل هوائي متقاطع – وهو نوع من الدرع الحراري – لإعادة دخول الغلاف الجوي. نظرًا لأن أغطية الهواء الصلبة الحالية مقيدة بحجم غلاف الصاروخ، فإن أحد التحديات التي تواجهها ناسا للوجهات ذات الغلاف الجوي هو كيفية توصيل الحمولات الثقيلة (التجارب، والمعدات، والأشخاص). تتمثل إحدى الإجابات في وجود هيكل هوائي قابل للنفخ يمكن نشره على نطاق أكبر بكثير من الكفن. تتيح هذه التقنية مجموعة متنوعة من مهام ناسا المقترحة إلى وجهات مثل المريخ والزهرة وتيتان وكذلك العودة إلى الأرض.
LOFTID مخصص لذكرى Bernard Kutter ، مدير البرامج المتقدمة في United Launch Alliance (ULA)، الذي وافته المنية في أغسطس 2020 وكان من المدافعين عن تقنيات مثل LOFTID التي يمكن أن تخفض تكلفة الوصول إلى الفضاء.
المصدر: scitechdaily
شاهد المزيد:
