Pole saladus, et NASA otsib erasektori kosmoseettevõtjaid, kes aitaksid oma praegusi plaane mõnele teoks teha. Selle eesmärgi nimel osalesid NASA ja SpaceX enneolematus andmevahetusprojektis, millest saavad kasu mõlemad.
Projekt leidis aset 21. septembril, kui pärast korduvaid katseid kasutasid NASA ja USA merevägi IR-jälgimiskaamerate seeriat, et jäädvustada kaadrid ühest SpaceXi korduvkasutatavatest rakettidest Falcon 9. Kaamerad salvestasid raketi, kui teise astme mootor süttis ning esimene aste, lahkudes ja maha kukkudes, muutis oma mootorid taas võimsamaks, et langetada end tagasi Maale, et saavutada merepinnal null g maandumist.
Saadud andmeid jagatakse kahe osapoole vahel ja sellest saavad kasu mõlemad.
SpaceXi jaoks tuleb eeliseks üksikasjaliku teabe vormis, mida NASA pakub Falcon 9 raketi temperatuuride ja aerodünaamiliste koormuste kohta, mis aitab neil korduvkasutatava raketisüsteemi väljatöötamisel. NASA jaoks saavad insenerid võimaluse koguda andmeid ülehelikiiruse tõukejõu kohta, mis võib ühel päeval aidata neil langetada Marsi pinnale massiivseid, mitme tonniseid koormusi.
"Kuna Marsi suure kasuliku koormuse maandumiseks vajalikud tehnoloogiad on märkimisväärselt erinevad neist, mida siin Maa peal kasutatakse, on nendesse tehnoloogiatesse investeerimine kriitilise tähtsusega," ütles Robert Braun, NASA Propulsive Descent Technologies (PDT) projekti uurija ja Georgia instituudi professor. tehnoloogia alal Atlanta. Ta on ka NASA endine peatehnoloog. „See on raketisüsteemi esimene ülitäpse andmestiku komplekt, mis laseb Marsile vastavates tingimustes ülehelikiirusel liikudes selle liikumissuunda. Selle ainulaadse andmekogumi analüüs võimaldab süsteemiinseneridel saada olulisi õppetunde ülehelikiiruse retrojõuseadme rakendamiseks ja infundeerimiseks tulevaste NASA missioonide jaoks. ”
Ülehelikiirusega retrojõu liikumine tähendab põhimõtteliselt ülehelikiiruse tõukejõu tekitamist kiiruse kiiruse vähendamiseks pärast atmosfääri sisenemist. Aeroobjektide tegemise kõrval on see üks kavandatud vahendeid rasketehnika ja elupaikade maandumiseks Marsile.
Braun pole kontseptsioonile kindlasti võõras. Pärast Georgia Techisse naasmist töötas sisenemise, laskumise ja maandumise (EDL) spetsialist Braun ülikooli ja NASA erinevate keskuste inseneridega, et töötada välja programmi ettepanek selle idee katsetamiseks.
Omal ajal lükkas NASA kosmosetehnoloogia missiooni direktoraat (STMD) plaani tagasi, kuna see on liiga kallis, kuid agentuur vajab ikkagi viisi, kuidas maandada rohkem kui 20 tonni kasulikke veoseid, kui ta tahab kunagi korraldada inimeste ekspeditsiooni Marsile. Ja arvestades, et kavandatud missioon peaks toimuma järgmise 16 aasta jooksul, mida rohkem teavet nad nüüd saavad, seda parem.
Sügavuses: Marsi maandumise lähenemisviis: Mahukate suurte koormate maandumise probleemid Marsi pinnal
Siit ka otsus teha koostööd SpaceXiga. Põhimõtteliselt jõudis PDT-projekt kokkuleppele kasutada õhus levivat infrapunakujutiste tehnikat - mis on välja töötatud kosmoselaeva uurimiseks lennus pärast Columbia õnnetust -, et koguda andmeid ülehelikiiruse retromootori kohta, mida SpaceX kasutab oma korduvkasutatava kanderaketi väljatöötamiseks.
Selline koostöö on pretsedendita ja nagu Braun ütles ajakirjale Space Magazine e-posti teel, on see mõlemale osalejale tohutult kasulik:
„See on raketisüsteemi esimene ülitäpse andmestiku komplekt, mis laseb Marsil olulistes tingimustes ülehelikiirusel liikudes selle liikumissuunda. NASA huvi süvendada oma Marsi sisenemis-, laskumis- ja maandumisvõimalusi ning kosmose X huvi ja korduvkasutatava kosmosetranspordisüsteemi katseline töö pakkusid ainulaadse võimaluse hankida neid andmeid odavate kuludega. Selle ainulaadse andmekogumi analüüs võimaldab süsteemiinseneridel omandada olulisi õppetunde ülehelikiiruse retropropulsiooni infusiooniks tulevaste NASA missioonide jaoks, mis võivad ühel päeval vähendada Marsi pinnale suuri kandekoormusi, pakkudes samal ajal SpaceXile tehnilisi teadmisi korduvkasutatava kosmosetranspordi arendamiseks. süsteemi. ”
Pärast ebaõnnestunud raketi kujutamise katseid kahel varasemal missioonil - 18. aprillil ja 14. juulil - õnnestus projekt CRS-4 lennuga 21. septembril. Öösel käivitatud NASA tugines kahele lennukile - WB-57 ja NP-3D Orion -, mis olid varustatud keskmise laine IR-anduritega, et dokumenteerida raketi esimese etapi taassisenevust.
Esimene etapp on see raketi osa, mis süttib käivitamisel ja põleb läbi raketi tõusu, kuni see jõuab raketikütuse otsa, millisel hetkel see teisest etapist välja visatakse ja Maale tagasi jõuab. NASA jäädvustas tagasituleku või laskumise ajal kvaliteetseid infrapuna- ja kõrglahutusega pilte ning jälgis muutusi suitsupilves mootorite sisse- ja väljalülitamisel.
Vaata videolõiku videost:
NASA jaoks oli tulevaste Marsi kohal toimuvate lendude jaoks kõige olulisem lennuaeg, kui esimene etapp sõitis umbes Mach 2 umbes 30 000–45 000 meetrit (100 000–150 000 jalga) maapinnast. Kaks kesklaine IR-andurit - mis olid paigaldatud WB-57 ninakõrvale ja sisemiselt NP-3D-le - olid raketist umbes 60 meremiili kaugusel, kui see juhtis oma mootoreid ülehelikiiruseliseks tõukejõuks.
Selle tulemusel saadi tooreid pilte, mille lava näis olevat 1 piksli lai ja 10 pikslit pikk, kuid Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika laboratooriumi spetsialistide hilisemad täiustused parandasid selle eraldusvõimet dramaatiliselt.
"NASA huvi üles ehitada meie Marsi sisenemis-, laskumis- ja maandumisvõimalused ning SpaceXi huvi ja korduvkasutatava kosmosetranspordisüsteemi eksperimentaalne käitamine võimaldasid neid andmeid odavalt hankida, ilma et oleks olnud omaette sihtotstarbeline lennuprojekt," ütles Charles Campbell, PDT projektijuht NASA Johnsoni kosmosekeskuses Houstonis.
NASA ja SpaceXi insenerid korreleerivad neid andmeid ettevõtte telemeetriaga alates 21. septembri Falcon 9 Dragoni kaubavedaja stardist Rahvusvahelise Kosmosejaamani, et teada saada, mida sõiduk täpselt mootori tulistamisel ja manööverdamisel tegi, kui see genereeriti lennuki kogutud allkirjad.
