Khi một tấm chắn nhiệt thử nghiệm lớn phồng lên trong không gian và đối mặt với sự xâm nhập trở lại tàn khốc của bầu khí quyển Trái đất vào tuần trước, lớp vỏ aeroshell vẫn tồn tại — và các quan chức NASA đã coi đó là một "thành công lớn".
Cuộc trình diễn công nghệ này có thể là nền tảng của công nghệ hạ cánh đưa con người lên bề mặt sao Hỏa.
Thử nghiệm chuyến bay quỹ đạo thấp của Trái đất trong cuộc trình diễn công nghệ Máy giảm tốc bơm hơi, hay LOFTID, đã thực hiện một chuyến đi vào vũ trụ vào ngày 10 tháng 11 dưới dạng trọng tải thứ cấp cùng với Hệ thống vệ tinh vùng cực chung-2, một vệ tinh thời tiết vùng cực.
Sau khi LOFTID tách khỏi vệ tinh vùng cực và phồng lên, lớp vỏ aeroshell quay trở lại bầu khí quyển từ quỹ đạo Trái đất tầm thấp.
Khi quay trở lại, LOFTID phải đối mặt với nhiệt độ lên tới 3.000 độ F (1.649 độ C) và đạt tốc độ gần 18.000 dặm một giờ (28.968 km một giờ) - thử nghiệm cuối cùng đối với các vật liệu được sử dụng để xây dựng cấu trúc bơm hơi, bao gồm gốm dệt vải được gọi là cacbua silic.
Tấm chắn nhiệt và máy ghi dữ liệu dự phòng đã rơi xuống Thái Bình Dương khoảng hai giờ sau khi phóng, cách bờ biển Hawaii hàng trăm dặm, nơi một đội trên thuyền đóng quân để thu hồi các vật phẩm.
Dữ liệu sơ bộ đã giúp nhóm xác định xem vỏ aeroshell có hiệu quả trong việc làm chậm lại và sống sót sau khi lao nhanh từ quỹ đạo thấp của Trái đất xuống đại dương hay không. Trudy Kortes, giám đốc trình diễn công nghệ tại Ban Giám đốc Nhiệm vụ Công nghệ Vũ trụ của NASA cho biết: "một câu trả lời tự tin là có."
Một nghiên cứu đầy đủ về hiệu suất của LOFTID dự kiến sẽ mất khoảng một năm.
Nhiệm vụ này nhằm mục đích thử nghiệm công nghệ lá chắn nhiệt bơm hơi cũng có thể hạ cánh các nhiệm vụ robot lớn hơn trên vệ tinh Titan của Sao Kim hoặc Sao Thổ hoặc đưa những trọng tải khổng lồ trở lại Trái đất. Các vỏ aeroshell hoặc tấm chắn nhiệt hiện tại đang được sử dụng phụ thuộc vào kích thước của vỏ tên lửa. Nhưng một vỏ khí cầu bơm hơi có thể vượt qua sự phụ thuộc đó — và mở ra cơ hội gửi các sứ mệnh nặng nề hơn đến các hành tinh khác.
LOFTID có chiều ngang khoảng 20 feet (6 mét).
Khi một con tàu vũ trụ đi vào bầu khí quyển của một hành tinh, nó sẽ va chạm với các lực khí động học, giúp nó chậm lại. Trên sao Hỏa, nơi bầu khí quyển có mật độ thấp hơn 1% so với bầu khí quyển của Trái đất, cần có thêm sự trợ giúp để tạo ra lực cản cần thiết để làm chậm và hạ cánh an toàn tàu vũ trụ.
Đó là lý do tại sao các kỹ sư của NASA nghĩ rằng một vỏ aeroshell lớn có thể triển khai như LOFTID, phồng lên và được bảo vệ bởi một tấm chắn nhiệt linh hoạt, có thể hãm lại khi di chuyển qua bầu khí quyển của sao Hỏa. Vỏ aeroshell được thiết kế để tạo ra nhiều lực cản hơn trong bầu khí quyển phía trên nhằm giúp tàu vũ trụ chậm lại sớm hơn, điều này cũng ngăn chặn một số hiện tượng nóng lên quá mức.
Hiện tại, NASA có thể hạ cánh 1 tấn (2.205 pound) trên bề mặt sao Hỏa, giống như xe tự hành cỡ ô tô Perseverance. Joe Del Corso, giám đốc dự án LOFTID tại Trung tâm nghiên cứu Langley của NASA ở Hampton, Virginia, cho biết một thứ như LOFTID có thể hạ cánh từ 20 đến 40 tấn (44.092 đến 88.184 pound) trên sao Hỏa.
John DiNonno, kỹ sư trưởng của LOFTID tại NASA Langley, cho biết khi nhóm phục hồi kéo vỏ aeroshell ra khỏi đại dương, họ đã rất ngạc nhiên khi thấy bên ngoài "trông hoàn toàn nguyên sơ." “Bạn sẽ không biết rằng nó đã có một đợt quay trở lại rất dữ dội,” ông nói.
DiNonno cho biết trên thực tế, cấu trúc bơm hơi ở tình trạng tốt đến mức có vẻ như nó có thể được tái sử dụng và bay trở lại, nhưng nó cần được kiểm tra nghiêm ngặt trước khi đưa ra quyết định như vậy.
Vẫn còn một lượng dữ liệu khổng lồ cần xử lý, bao gồm cả nhiệt độ cụ thể mà LOFTID phải đối mặt tại các điểm khác nhau trong chuyến bay của nó.
Sau khi nghiên cứu đầy đủ hoàn tất, các nhà khoa học có thể sử dụng những phát hiện này để nghiên cứu thế hệ LOFTID tiếp theo, lớn hơn. Thí nghiệm được thiết kế để phù hợp như một bản demo đi cùng với vệ tinh vùng cực. Tiếp theo, LOFTID cần được mở rộng quy mô để kiểm tra xem nó sẽ hoạt động như thế nào trong sứ mệnh Sao Hỏa tới, điều này có thể yêu cầu tăng kích thước tổng thể của nó lên gấp ba đến bốn lần.
Nhiệm vụ này, được phóng chỉ vài ngày trước khi tên lửa mặt trăng cực lớn Artemis I cất cánh trong hành trình lên mặt trăng và quay trở lại, là một "thành công lớn" có chung mục tiêu với chương trình Artemis, nhằm mục đích đưa con người trở lại mặt trăng và cuối cùng hạ cánh phi hành đoàn trên sao Hỏa.
Del Corso nói: “Để đưa con người vào không gian trên mặt trăng hoặc đưa họ lên sao Hỏa, chúng ta cần nhiều thứ – rất nhiều thứ, có nghĩa là chúng ta cần đưa nhiều khối lượng vào không gian.
"Giờ đây, chúng tôi có khả năng vừa đưa các vật nặng vào không gian và vừa đưa chúng trở lại. Hai thành công này là những bước tiến lớn trong việc cho phép con người tiếp cận và khám phá. Chúng tôi sẽ vào vũ trụ và chúng tôi muốn có thể ở lại đó."
© 2022 CNN Digital
© Bản tiếng Việt của The Canada Life
