Cygnus XL misijoje išbandyta 12 kapsulių su šiluminės apsaugos medžiagomis
Prieš atsiskirdamas nuo Tarptautinės kosminės stoties ir sudegdamas atmosferoje, krovininis laivas Cygnus XL buvo pripildytas atliekų, o jo viduje įjungta 12 nedidelių eksperimentinių kapsulių.
Tai buvo 24-oji Northrop Grumman krovininė misija NASA ir trečiasis KREPE-3 – Kentucky Reentry Probe Experiment – eksperimento etapas. Projektą vykdo Kentukio universitetas, Kentukio valstija, NASA EPSCoR programa ir keli agentūros centrai.
Kai laivas pradeda irti pagal suplanuotą įėjimo į atmosferą trajektoriją, kapsulės atsiskiria ir savarankiškai skrenda per plazmą. Kiekvienoje jų įrengtos skirtingos šiluminės apsaugos medžiagos bei temperatūros, slėgio, judėjimo, magnetinio lauko ir apšvietimo jutikliai. Telemetrija perduodama tiesiogiai per palydovinį kanalą.
Panašus bandymas jau vyko 2021 metų gruodį, kai pirmosios Kentukio universiteto kapsulės nusileido vandenyje prie Naujosios Zelandijos.
Bandymuose naudojama ir gerai žinoma keraminė Space Shuttle plytelė. Kartu skrido NASA Johnson ir Oak Ridge National Laboratory sukurtas 3D spausdintas skydas bei dvi kapsulės su MERINO medžiaga – sluoksniais sudėtų anglies ir fenolio pluoštų, susiūtų tarpusavyje tarsi veltinis.
Pasak projekto rengėjų, ši medžiaga yra lankstesnė, greičiau pagaminama ir pigesnė už tradicines abliacines medžiagas. Nurodoma, kad retesnė Marso atmosfera leidžia naudoti lengvesnę apsaugą.
Dvikūgė kapsulė KICHE turėjo volframinį antgalį ir galinį kūgį, apgaubtą MERINO medžiaga. Tai leidžia palyginti kompiuterinius modelius su realiais duomenimis.
Dar viena kapsulė atkartojo aerodinaminį apvalkalą, kuris saugos Dragonfly atvykstant į Titaną, ir buvo padengta PICA medžiaga. Ši NASA Ames sukurta medžiaga jau buvo naudota misijose Stardust, Mars Science Laboratory ir Mars 2020.
Atskirai taip pat išbandytas ADEPT – išskleidžiamas skėtį primenantis skydas, kuris pilnu mastu leistų nuleisti krovinius, platesnius už juos paleidusią raketą. Štutgarto universiteto partneriai iš Vokietijos pridėjo šilumos srauto jutiklį.
Tokie bandymai svarbūs ir dėl ankstesnės patirties: per Artemis I misiją Orion šiluminė apsauga iš Avcoat sutrūkinėjo daugiau kaip šimte vietų ir neteko dalies apanglėjusio sluoksnio. Priežasčių paieškai vėliau prireikė daugiau kaip šimto antžeminių bandymų.
