Майбутня місія Артеміда-2, запланована на березень поточного року і призначена для доставки чотирьох астронавтів в обліт навколо Місяця, використовуватиме перероблений профіль повернення на Землю для пом’якшення проблеми з теплозахисним екраном, виявленої під час безпілотного польоту Артеміда-1. NASA виявила несподіване відшаровування абляційного теплозахисного матеріалу космічного апарату “Оріон” після його входу в атмосферу у 2022 році, що викликало побоювання за безпеку екіпажу у майбутніх місіях.
Проблема: Захоплені гази та втрата матеріалу
Післяпольотний аналіз виявив понад 100 ділянок, де абляційний матеріал Avcoat відколовся під час входу в атмосферу. Розслідування показало, що недостатня вентиляція газів усередині теплозахисного екрану призвела до накопичення тиску, що викликало тріщини та обвуглювання. Це не призвело до аварійної ситуації – капсула залишалася в межах допустимих температурних меж – але це виявило нестачу у виробничому процесі.
Сутність проблеми полягала в тому, як Avcoat, матеріал, що також використовувався в місіях “Аполлон”, був нанесений. У нинішньому процесі використовуються попередньо оброблені блоки, приклеєні до теплозахисного екрану, замість ручного заповнення стільникових осередків, що економить час, але створює газову пастку.
Рішення: Більш крутий, прямий вхід в атмосферу
Для вирішення проблеми NASA змінила траєкторію Артеміди-2. Замість техніки “ковзного входу”, використаної в “Артеміді-1” (яка занурювалася і піднімалася в атмосфері), космічний апарат слідуватиме більш крутому прямому спуску. Ця зміна зводить до мінімуму час, проведений у діапазоні температур, де спостерігалося руйнування матеріалу теплозахисного екрану.
Lockheed Martin, основний підрядник “Оріона”, провела великі випробування і дійшла висновку, що змінена траєкторія зменшить втрату обвугленого матеріалу до безпечного рівня. Формула Avcoat залишається незмінною для Артеміди-2, хоча для Артеміди-3 плануються коригування щільності для поліпшення вентиляції газів.
Тривалі ризики та контроль
Незважаючи на модифікації, побоювання зберігаються. Нещодавня звітність Головного інспектора NASA (OIG) відзначила підготовку до “Артеміди-2” як найбільш термінове завдання для агентства. Хоча поточний план технічно здійснимо, він не повністю усуває ризик, пов’язаний з теплозахисним екраном у майбутніх місіях.
У звіті OIG зазначається, що модифікований підхід залежить від успішного тестування і вже викликав затримки у програмі “Артеміда”. Поведінка теплозахисного екрану під час більш крутого входу в атмосферу ретельно відстежуватиметься, оскільки перегріта плазма тимчасово заблокує зв’язок під час спуску.
“NASA має намір повторно використовувати конструкцію теплозахисного екрану для Артеміди-2, одночасно літаючи по модифікованій траєкторії повернення, яка менш складна.” – Звіт NASA OIG
Зрештою успіх “Артеміди-2” залежить від продуктивності теплозахисного екрану в новому профілі повернення. Ця місія є важливим кроком на шляху до повернення людей на Місяць, але також підкреслює властиві космічним дослідженням ризики та складності.
