मंगल पर पेलोड भेजने की सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक ग्रह के वातावरण के साथ संघर्ष करना है। जबकि पृथ्वी की तुलना में अविश्वसनीय रूप से पतला (पृथ्वी के वायु दाब के लगभग 1% के साथ), जिसके परिणामस्वरूप वायु घर्षण अभी भी अंतरिक्ष यान के लिए एक मुद्दा है जो वहां उतरना चाहता है। और भविष्य को देखते हुए, नासा मंगल ग्रह के साथ-साथ अन्य ग्रहों पर भारी पेलोड उतारने में सक्षम होने की उम्मीद करता है - जिनमें से कुछ में पृथ्वी के रूप में घने वातावरण हो सकते हैं।
इसका एक संभावित समाधान इन्फ्लेटेबल एयरोशेल (उर्फ हीट शील्ड) का उपयोग है, जो कठोर वाले पर कई फायदे प्रदान करते हैं। इस तकनीक को विकसित करने के लिए नासा और यूनाइटेड लॉन्च एलायंस (ULA) ने एक इन्फ्लेटेबल हीट शील्ड विकसित करने के लिए भागीदारी की है जिसे के रूप में जाना जाता है एक इन्फ्लेटेबल डिसेलेरेटर का लो-अर्थ ऑर्बिट फ्लाइट टेस्ट (लोफ्टिड)। 2022 तक, वे इस अत्याधुनिक प्रोटोटाइप को लो-अर्थ ऑर्बिट (LEO) में भेजने की उम्मीद करते हैं, जहां इसका परीक्षण किया जाएगा।
जब कोई अंतरिक्ष यान किसी वायुमंडल में प्रवेश करता है, तो वायुगतिकीय बल उस पर दबाव डालना शुरू कर देते हैं। यह अंतरिक्ष यान को धीमा करने में मदद करता है, इसकी गतिज ऊर्जा को गर्मी में परिवर्तित करता है। स्वाभाविक रूप से, यह गर्मी बहुत तीव्र हो सकती है, जिससे अंतरिक्ष यान और उस पर सवार किसी भी चालक दल के लिए खतरा पैदा हो सकता है। इसलिए पेलोड और क्रू मिशन वायुमंडलीय प्रवेश के दौरान उन्हें बचाने के लिए हीट शील्ड से लैस हैं।
1958 में अपनी स्थापना के बाद से, नासा ने कक्षीय प्रवेश, वंश और लैंडिंग (EDL) संचालन के दौरान अंतरिक्ष यान को धीमा करने के लिए रेट्रो-रॉकेट प्रणोदन और कठोर हीट शील्ड पर बहुत अधिक भरोसा किया है। दुर्भाग्य से, इन प्रणालियों में कमियां हैं, जिनमें से कम से कम द्रव्यमान और प्रणोदक की आवश्यकता नहीं है। साथ ही, मापनीयता एक समस्या है क्योंकि बड़े पेलोड के लिए बड़े एयरोशेल की आवश्यकता होती है, जिसका अर्थ और भी अधिक द्रव्यमान होता है।
यह वह जगह है जहां inflatable गर्मी ढाल विशेष रूप से उपयोगी होते हैं। इस तकनीक का उपयोग करते हुए, नासा और अन्य अंतरिक्ष एजेंसियां बड़े एयरोशेल का उपयोग करने में सक्षम होंगी जो बड़े पैमाने पर बचत करते हुए अधिक ड्रैग उत्पन्न कर सकती हैं। LOFTID जैसे विचारों को अपने अंतरिक्ष यान में शामिल करके, जो प्रणोदन के बजाय वायुगतिकीय बलों का उपयोग करते हैं, नासा जिस तरह से ग्रहों और कक्षा में पेलोड वितरित करता है, उसमें क्रांति लाने के लिए खड़ा है।
अवधारणा का एक उदाहरण है हाइपरसोनिक इन्फ्लेटेबल एरोडायनामिक डिसेलेरेटर (HIAD) तकनीक, जिस पर NASA एक दशक से अधिक समय से शोध कर रहा है। HIAD न केवल एक वातावरण के साथ एक ग्रह में प्रवेश करने वाले अंतरिक्ष यान को धीमा करने के लिए सबसे अधिक प्रभावी तरीका प्रदान करता है, बल्कि प्रक्षेपण वाहन के भीतर रखे जा सकने वाले inflatable सामग्रियों का उपयोग करके कठोर प्रणालियों की पैकेजिंग सीमाओं को भी पार करता है।
इसलिए यह तकनीक एक वायुमंडल के साथ एक ग्रह में प्रवेश करने वाले अंतरिक्ष यान को धीमा करने के लिए सबसे अधिक प्रभावी तरीका है, और बड़े द्रव्यमान को उक्त ग्रह पर किसी भी ऊंचाई तक पहुंचाने की अनुमति दे सकती है। दो उपकक्षीय उड़ान परीक्षण करने के बाद, LOFTID कक्षीय उड़ान परीक्षण (2002 में) साबित करने की प्रक्रिया में अगला तार्किक कदम है क्योंकि यह कई मिशन अनुप्रयोगों के लिए प्रौद्योगिकी को मान्य करने की अनुमति देगा।
LOFTID पैक और परिनियोजन परीक्षण यह सत्यापित करने के लिए लोड परीक्षण के साथ शुरू हुआ कि हीट शील्ड वास्तविक जीवन की परिस्थितियों में उड़ान में अपेक्षित रूप से प्रदर्शन करेगा। क्रेडिट: नासा
एक बार परीक्षण पूरा हो जाने के बाद और प्रौद्योगिकी को एकीकृत किया जा सकता है, LOFTID और अन्य HIAD अवधारणाएं सौर मंडल में अन्य ग्रहों और निकायों के साथ-साथ ऊंचाई में उच्च स्थानों के लिए मिशन को सक्षम कर सकती हैं। इसका उपयोग पेलोड और क्रू से लौटने के लिए भी किया जा सकता है अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पृथ्वी पर, साथ ही पुन: प्रयोज्य घटकों (जैसे यूएलए के प्रस्तावित इंजन पर इंजन) को पुनर्प्राप्त करने के लिए वल्कन रॉकेट )
नासा के लैंगली रिसर्च सेंटर में परीक्षण अभी भी चल रहे हैं, जहां इंजीनियर लॉन्च के लिए इन्फ्लेटेबल हीट शील्ड तैयार कर रहे हैं। इसमें नाइट्रोजन गैस के तापमान को मापना शामिल है क्योंकि यह उन टैंकों से निकलती है जिनका उपयोग पहली परीक्षण उड़ान के दौरान किया जाएगा। कैलिफोर्निया के सांता एना में पैराशूट डिजाइन और निर्माण कंपनी एयरबोर्न सिस्टम द्वारा पैक और परिनियोजन परीक्षण भी किया जा रहा है।
यदि 2022 में कक्षीय परीक्षण के साथ सब ठीक हो जाता है, तो हम उम्मीद कर सकते हैं कि HIAD- प्रकार के एरोशेल मंगल, शुक्र, टाइटन और सौर मंडल के अन्य पिंडों के मिशन के लिए एक नियमित विशेषता बन जाएंगे, जिनमें सघन वायुमंडल है। और नासा लैंगली रिसर्च सेंटर के सौजन्य से LOFTID हीट शील्ड के इस वीडियो को देखना सुनिश्चित करें:
आगे की पढाई: नासा