Není žádným tajemstvím, že NASA hledá dodavatele soukromého prostoru, aby pomohla uskutečnit některé ze svých současných plánů. Za tímto účelem se NASA a SpaceX zúčastnily bezprecedentního projektu sdílení dat, z něhož budou mít prospěch oba.
Projekt se uskutečnil 21. září, kdy NASA a americké námořnictvo po několika pokusech použily řadu IR sledovacích kamer k zachycení záběry jedné z opakovaně použitelných raket SpaceX Falcon 9 za letu. Kamery zaznamenaly raketu, když se zapálil motor druhé fáze a první fáze, poté, co se odpojila a vypadla, znovu ovládla své motory, aby se spustila zpět na Zemi pro nulové přistání na hladině moře.
Výsledné údaje jsou sdíleny mezi oběma stranami a budou pro ně přínosem.
Pro SpaceX je výhoda ve formě podrobných informací, které NASA poskytuje o teplotách a aerodynamickém zatížení rakety Falcon 9, což jim pomůže v jejich úsilí vyvinout opakovaně použitelný raketový systém. Pro NASA mají inženýři šanci sbírat data o nadzvukových retro-pohonech, které jim jednoho dne mohou pomoci snížit masivní, mnohonásobné užitečné zatížení na povrchu Marsu.
"Vzhledem k tomu, že technologie potřebné k vykládání velkého užitečného zatížení na Marsu se výrazně liší od technologií používaných zde na Zemi, investice do těchto technologií jsou kritické," řekl Robert Braun, hlavní řešitel projektu Propulzivních descentrových technologií (PDT) NASA a profesor Gruzínského institutu technologie v Atlantě. Je také bývalým hlavním technologem NASA. "Toto je první datový soubor s vysokou věrností raketového systému, který vystřelil do svého směru jízdy při cestování nadzvukovou rychlostí v podmínkách souvisejících s Marsem." Analýza tohoto jedinečného souboru dat umožní systémovým inženýrům extrahovat důležitá poučení pro aplikaci a infuzi nadzvukového retro-pohonu do budoucích misí NASA. “
Nadzvukový retro-pohon v zásadě znamená generovat nadzvukový tah k prolévání rychlosti po vstupu do atmosféry. Spolu s aerobrakingem je to jeden z navrhovaných prostředků přistání těžkých zařízení a stanovišť na Marsu.
Braun rozhodně není cizí koncepci. Poté, co se vrátil do Georgia Tech, Braun - specialista na vstup, sestup a přistání (EDL) - spolupracoval s inženýry z univerzity a různých center NASA na vývoji návrhu programu pro letové testování této koncepce.
V té době ředitelství NASA pro kosmické technologie (STMD) odmítlo tento plán jako příliš nákladný, ale agentura stále potřebuje způsob, jak vyložit užitečná zatížení přesahující 20 tun, pokud chce někdy na lidskou expedici přivést na Mars. A vzhledem k tomu, že navrhovaná mise má proběhnout během příštích 16 let, čím více informací získají nyní, tím lépe.
Hloubka: Přístup k přistání na Marsu: Problémy s přistáním velkých užitečných zatížení na povrchu Marsu
Proto rozhodnutí o partnerství s SpaceX. Projekt PDT v zásadě uzavřel dohodu o použití leteckých infračervených zobrazovacích technik - vyvinutých pro studium raketoplánu v letu po havárii v Columbii - ke shromažďování údajů o nadzvukových retro-pohonech, které SpaceX v současné době používá pro svůj vývoj opakovaně použitelných startovacích vozidel.
Tento druh spolupráce není precedentní a jak Braun řekl časopisu Space Magazine e-mailem, je nesmírně prospěšné pro oba účastníky:
"Toto je první datový soubor s vysokou věrností raketového systému, který vystřelil do svého směru jízdy při cestování nadzvukovou rychlostí v podmínkách souvisejících s Marsem." Synergie mezi zájmem NASA o zlepšení jeho vstupu na Mars, sestupem a přistáním a zájmem Space X a experimentálním provozováním opakovaně použitelného systému vesmírné dopravy poskytla jedinečnou příležitost získat tato data za nízkou cenu. Analýza tohoto jedinečného souboru dat umožní systémovým inženýrům extrahovat důležité ponaučení pro infuzi nadzvukové retropropulze do budoucích misí NASA, které mohou jednoho dne snížit velké užitečné zatížení na povrch Marsu a zároveň poskytnout SpaceX inženýrské vhledy pro pokrok ve vývoji opakovaně použitelné vesmírné dopravy. Systém."
Po neúspěšných pokusech o zobrazení rakety na dvou předchozích misích - 18. dubna a 14. července - byl projekt úspěšný letem CRS-4 21. září. NASA byla spuštěna v noci a spoléhala na dvě letadla - WB-57 a NP-3D Orion - vybavená infračervenými senzory střední vlny, které dokumentují opětovný vstup první fáze rakety.
První fáze je část rakety, která se při startu vznítí a hoří výstupem rakety, dokud nedojde k pohonu, v tomto bodě je vyřazena z druhé fáze a vrací se na Zemi. To bylo během jeho návratu nebo sestupu, že NASA zachytil kvalitní infračervené snímky a obrázky ve vysokém rozlišení a sledoval změny kouřového oblaku, když byly motory zapnuty a vypnuty.
Podívejte se na video záběry:
Pro NASA nastalo období letu nejvýznamnější pro budoucí operace na Marsu, když první etapa cestovala asi Mach 2 asi 30 000 - 45 000 metrů (100 000 - 150 000 ft) nad hladinou. Dva infračervené IR senzory - namontované v nosu na WB-57 a interně na NP-3D - byly asi 60 námořních mil od rakety, když znovu ovládal své motory pro nadzvukový retro-pohon.
To vytvořilo surové obrazy, ve kterých se scéna objevila 1 pixel široký a 10 pixelů dlouhý, ale následné vylepšování odborníky z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory zlepšilo rozlišení dramaticky.
"Zájem NASA o vybudování našeho vstupu na Mars, sestupu a přistání a zájem SpaceXu a experimentální provoz opakovaně použitelného kosmického dopravního systému umožnily získávání těchto dat za nízkou cenu, aniž by se postavil vlastní letový projekt," řekl Charles Campbell, PDT project manager ve společnosti NASA Johnson Space Center v Houstonu.
Inženýři v NASA a SpaceX nyní korelují tato data s telemetrií společnosti od 21. září, kdy Falcon 9 vypustil nákladního dopravce Dragon do Mezinárodní vesmírné stanice, aby se přesně dozvěděl, co vozidlo dělá, pokud jde o vypalování motoru a manévrování, když bylo generováno podpisy shromážděné letadlem.
