Nuo pat kosminio amžiaus aušros buvo padaryta didelė pažanga su raketomis. Nuo vienos pakopos iki daugiapakopių raketų ir erdvėlaivių iki daugkartinio naudojimo raketų – labai gerai išsiunčiame naudingus krovinius į kosmosą. Tačiau kalbant apie naudingų krovinių grąžinimą į Žemę, mūsų metodai iš tikrųjų nelabai pasikeitė. Praėjus maždaug septyniasdešimčiai metų, mes vis dar pasikliaujame oro trintimi, šilumos skydais ir parašiutais ir dažniausiai leidžiamės į jūrą.
Laimei, NASA ir komercinės erdvės įmonės šiuo metu tiria daugybę sprendimų. Pavyzdžiui, „SpaceWorks Enterprises, Inc“ (SEI) šiuo metu kuria orbitinio pristatymo sistemą, vadinamą „Reentry Device“ (RED) kapsulėmis. Padedami NASA, jie ruošiasi bandomajam važiavimui šį spalį, kurio metu viena jų kapsulė bus numesta iš 30 km (19 mylių) aukščio.
Įsikūręs Atlantoje, Džordžijos valstijoje, „Spaceworks“ specializuojasi kuriant naujausias aviacijos ir kosmoso technologijas – nuo ankstyvo projektavimo etapo iki greito prototipų kūrimo ir skrydžio demonstravimo. Jų specialybės apima pažangią koncepcijų analizę, sistemų inžineriją, produktų kūrimą ir ekonomines konsultacijas. Į jų produktų katalogą įtrauktos technologijos – nuo palydovinių interneto prijungtų jutiklių ir erdvėlaivių iki hipergarsinių skrydžio bandymų lovų ir „Reentry Device“ (RED) kapsulių.
Siekdami sukurti savo RED technologiją, kuri apima RAUDONA-25 ir RAUDONA-4U SpaceWorks ruošiasi kritimo iš didelio aukščio bandymui. Jie iš 30 000 metrų (100 000 pėdų) aukščio išleis RED-4U kapsulę, pavadintą Suborbital Test Vehicle 2 (STV-2), ir stebės ją, kai ji leidžiasi savarankiškai. Šiam testui jie susivienijo su Earthly Dynamics LLC (EDC) ir Aerial Delivery Solutions LLC (SKELBIMAI).
Šie bandymai yra įmanomi dėl suteikto finansavimo NASA skrydžio galimybių programa . Kaip NASA Kosmoso technologijų misijos direktorato (STMD) dalis, ši programa greitai demonstruoja kosmoso tyrinėjimus ir komercines kosmoso technologijas per suborbitinius bandymus. Padedant pramonės skrydžių paslaugų teikėjams, programa siekiama išplėsti NASA misijos galimybes ir komercines programas.
RED-4U, pirmasis jų RED programos žingsnis, yra mėginių grąžinimo kapsulė, kuri leis saugiai pristatyti audinių mėginius ir kitas medžiagas, susijusias su mikrogravitacijos tyrimais orbitoje. Kapsulės skersmuo yra 53 cm (~ 21 colis), jos bendroji masė yra 28 kg (62 svarai) ir gali grąžinti iš orbitos iki 6 kg (13 svarų) naudingąją apkrovą. Be šios kapsulės, bendrovė tikisi sukurti RED su varomaisiais etapais, kurie atliks įvairesnes užduotis.
Šios kapsulės sukurtos taip, kad pagal poreikį būtų galima sumažinti masę iš Žemos Žemės orbitos (LEO), pvz., Tarptautinės kosminės stoties (TKS). Tačiau ilgalaikis tikslas yra sudaryti sąlygas orbitiniam pristatymui iš daugelio platformų, kurios artimiausiais dešimtmečiais turėtų būti orbitoje. Tai yra pasiūlymai dėl buveinių LEO, komercinėse kosminėse stotyse, tyrimų infrastruktūros ir kitos orbitinės infrastruktūros.
Menininko įspūdis apie orbitoje skriejantį forpostą su RED-25 kapsulėmis. Kreditas: SpaceWorks
„Mūsų RED įrenginiai yra svarbūs plėtojant kosmoso komercinę ekonomiką, kur mikrogravitacijos eksperimentams ir gamybai kosmose reikalingas nebrangus sprendimas, kad būtų galima greitai, saugiai ir patikimai grąžinti krovinius iš kosmoso“, – sakė RED programos vadovas Tyleris Kunsa. SpaceWorks vadovas įmonėje pranešimas spaudai . „Džiaugiamės galėdami dirbti su NASA, EDC ir ADS komandomis ir toliau kurti šią pirmąją pakartotinio naudojimo kapsulę.
Tikslių manevrų su RED-4U raktas yra moderniausia parafoil sistema, kurią sukūrė EDC ir gamina ADS. Jis žinomas kaip a avinas-oras-parafoil , koncepciją, kurią NASA pradėjo tyrinėti 10-ojo dešimtmečio viduryje, siekdama sukurti autonominę erdvėlaivių atkūrimo sistemą. Sistema turėjo būti naudojama 3 000 m (10 000 pėdų) aukštyje paskutiniais pakartotinio įleidimo etapais ir leidžia tiksliai nusileisti.
Pagrindiniai šios siūlomos autonominės sistemos komponentai buvo GPS navigacijos gairės, skrydžio valdymo kompiuteris, elektroninis kompasas, posūkio greičio giroskopas ir borto duomenų registratorius. Dr. Benjaminas Leonas, EDC bendradarbis ir tyrimų inžinierius:
„Metus metus „Earthly Dynamics“ stengėsi tobulinti pigų ir patikimą naudingosios apkrovos pristatymą, naudodama valdomus parasparnius. Šiandien džiaugiamės galėdami pristatyti pirmąją komercinę skrydžio valdymo sistemą skrydžio skrydžio viduje, skirtą valdomiems parasparniams ant SpaceWorks RED kapsulių. Mūsų skrydžio skrydžio valdymo sistema, esanti skliaute, su išpučiamu oru, suporuota su tvirtu parašiutu iš Aerial Delivery Systems, turi nuotolio ir tikslaus tūpimo galimybes, kurių reikia norint sumažinti tūpimo elipsę LEO naudingosios apkrovos grąžinimui.
Paskutinis RED-4U bandymų etapas įvyko lapkričio 19 dth, 2020 m., už Dunnellon miesto, esančio maždaug 130 km (80 mylių) į šiaurės vakarus nuo ADS būstinės Orlande, Floridoje. Šiuos bandymus sudarė STV-2, numetus tris lėktuvą ir tiksliai nusileidus iš maždaug 2 285 m (7 500 pėdų) aukščio. Kitas STV-2 bandymas turėtų įvykti 2021 m. spalį ir jį surengs Netoli kosmoso korporacijos (NSC) savo paleidimo įrenginiuose Madre, Oregone.
Šios misijos metu STV-2 taip pat gabens specialią naudingąją apkrovą, kurią teikia Gruzijos technologijos institutas – studentų sukurta STRATOS 1U Cubesat bandymo platforma. STRATOS CubeSat gaus realaus laiko skrydžio duomenis ir telemetriją RED kapsulės diegimo ir atkūrimo metu. Dr. Glenas Lightsey, Kosmoso sistemų projektavimo laboratorijos (SSDL) direktorius ir Kosmoso technologijų ir tyrimų centro (CSTAR) direktorius Georgia Tech:
„Šis projektas suteikia išskirtinę patirtį mūsų studentams dirbant su profesionaliais inžinieriais skrydžio projekte su sudėtingu grafiku ir aparatinės įrangos integravimo užduotimi. Įgūdžiai, išugdyti vykdant tokius projektus kaip šis ne klasėje, leidžia mūsų mokiniams prisidėti prie aukštesnio lygio, kai jie pereina į profesinę karjerą. Džiaugiamės galėdami būti komandos dalimi.
Jei su šiuo bandymų etapu viskas klostysis gerai, „SpaceWorks“ toliau kurs sudėtingesnes kapsules, tokias kaip RED-25 ir siūlomas RED-50. Šios didesnės, sunkesnės kapsulės yra 1 ir 1,3 m (3 ir 4,25 pėdos) skersmens, jų bendroji masė yra 117 ir 220 kg (258 ir 485 svarai) ir gali talpinti 25 ir 50 kg (55 ir 110 svarų) naudingąsias apkrovas. atitinkamai. Kartu su infrastruktūra, dėl kurios mums pigiau siųsti naudingus krovinius į orbitą, ši technologija padės „ LEO komercializavimas “ ir užtikrinti žmonijos ateitį erdvėje.
Papildoma literatūra: SpaceWorks
