पृथ्वी के वायुमंडल में फिर से प्रवेश करने वाला एक अंतरिक्ष यान तापमान 1850 डिग्री फ़ारेनहाइट से अधिक है क्योंकि यह 7600 मील प्रति घंटे की गति से नीचे की ओर गिरता है। यह सभी ऊर्जा अंतरिक्ष यात्रियों और उपकरणों की सुरक्षा के लिए गर्मी को अवशोषित करने के लिए एक मजबूत ढाल बनाती है। लेकिन नासा के इतिहास के दौरान, ये हीट शील्ड्स- आम तौर पर कठोर सामग्रियों से बाहर बनाई गई हैं - एक सुरक्षा समस्या का सामना करना पड़ा है, जिसमें भंगुर सिरेमिक टाइलें हैं जो 2003 कोलंबिया आपदा के लिए जिम्मेदार थीं।
कल, नासा ने इस समस्या के लिए एक उपन्यास दृष्टिकोण का परीक्षण किया: एक inflatable कपड़े हीट शील्ड। कल तड़के, वर्जीनिया के पूर्वी तट पर नासा की वॉलॉप्स फ़्लाइट फैसिलिटी से 288 मील ऊपर की ओर एक प्रोटोटाइप ले जाने वाला रॉकेट लॉन्च किया गया। प्रायोगिक वाहन के बाद, जिसे इन्फ्लेटेबल रीएंट्री व्हीकल एक्सपेरिमेंट (IRVE-3) के रूप में जाना जाता है - रॉकेट से बाहर निकाला गया, योजना के अनुसार फुलाया गया कवच और सुरक्षित रूप से लगभग 20 मिनट के दौरान पृथ्वी पर वापस आया, अटलांटिक पूर्व में लैंडिंग केप हैटरस, उत्तरी कैरोलिना।
विशेषज्ञ एक अनोखे प्रयोग पर काम कर रहे हैं जो किसी ग्रह के वायुमंडल में प्रवेश करने और पृथ्वी पर लौटने पर एक अंतरिक्ष यान की सुरक्षा के लिए एक inflatable एयरोसोल / हीट शील्ड का उपयोग करेगा।“सब कुछ घड़ी की कल की तरह चला गया। IRVE-3 ने जैसा प्रदर्शन करना चाहिए था, वैसा ही प्रदर्शन किया। ”प्रोजेक्ट पर प्रमुख अन्वेषक नील चेटवुड ने कहा। "इसने ध्वनि के वेग से दस गुना तेज गति से पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश किया, और यात्रा की गर्मी और बलों से सफलतापूर्वक बच गया।"
तीन साल के विकास के बाद, नासा की शोध टीम ने अभिनव डिजाइन तैयार किया, जो लाइटर और अधिक लचीली सामग्री का उपयोग करके अंतरिक्ष उड़ान के तनावों को खड़ा करने में सक्षम है। लॉन्च के समय, ढाल केवलर-बुने हुए कपड़े के बिना छल्लों के शंकु से बना होता है, जो एक थर्मल कंबल से घिरा होता है। उड़ान के दौरान, 680-पाउंड हीट शील्ड लॉन्च रॉकेट से अलग हो जाती है, और एक मुद्रास्फीति प्रणाली इकाई में नाइट्रोजन पंप करती है जब तक कि यह एक मशरूम आकार नहीं बनाती, ऊपरी सिलेंडर लगभग 10 फीट व्यास के साथ।
"हम इसे पसंद करते हैं जब यह सरल दिखता है, " कैरी रोड्स, फ्लाइट सिस्टम इंजीनियर ने कहा। “यह वास्तव में काफी काम में लग गया जहां हम अब हैं। हमें सभी प्रकार के अलग-अलग परीक्षण करने होंगे- पवन सुरंगों, उच्च तापमान सुविधाओं और प्रयोगशालाओं में। ”
एक पिछला प्रयोग, IRVE-2, भी अगस्त 2009 में सफलतापूर्वक री-एंट्री से बच गया, लेकिन बहुत हल्का पेलोड और बहुत धीमी गति से। IRVE-3 ने लगभग 10 गुना अधिक गर्मी का अनुभव किया, एक वास्तविक मिशन पर गर्मी ढाल के समान होने की उम्मीद होगी।
प्रायोगिक उड़ान के दौरान, इंजीनियरों ने बारीकी से ऑनबोर्ड कैमरों और थर्मामीटरों के डेटा पर नज़र रखी कि क्या ढाल से उत्पन्न गर्मी से पर्याप्त मात्रा में शिल्प को सुरक्षित रखा गया है। जैसा कि उन्होंने सफलता की जयकार की, एक उच्च गति वाली यूएस नेवी नाव को शिल्प को पुनः प्राप्त करने के लिए स्प्लैशडाउन क्षेत्र में भेजा गया, ताकि नासा के कर्मचारी भविष्य के मिशन के लिए इसका अध्ययन कर सकें।
नासा यह दिखाने के लिए परीक्षणों का आयोजन कर रहा है कि भविष्य में ग्रहों की प्रविष्टि या वंश के दौरान अंतरिक्ष कैप्सूल की रक्षा करने के लिए इस तरह के inflatable डिजाइनों का इस्तेमाल किया जा सकता है और अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन से पृथ्वी पर कार्गो को वापस लाने में मदद कर सकता है। ”शुरुआती नतीजों को देखकर बहुत अच्छा लगा। हाइपरसोनिक inflatable एयरोडायनामिक डिकेलरेटर का सफल परीक्षण, “नासा के अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी कार्यक्रम के उप निदेशक जेम्स रेउथेर ने कहा। "यह प्रदर्शन उड़ान भविष्य के अंतरिक्ष के लिए वायुमंडलीय प्रवेश गर्मी ढाल के रूप में सेवा करने के लिए इन प्रौद्योगिकियों के मूल्य को दिखाने की दिशा में एक लंबा रास्ता तय करती है।"
नासा की योजना वास्तविक रूप से मिशन पर काम करने से पहले अंत में अन्य प्रकार के ऊष्मा प्रतिरोधी कपड़ों के साथ बढ़ती हुई बड़ी ऊष्मीय ऊष्मा ढालों का परीक्षण करने की है। इसके बाद हाई एनर्जी एटमॉस्फेरिक री-एंट्री टेस्ट (HEART) -एक कॉन्सेप्ट डिजाइन में एक बड़ा हीट शील्ड, लगभग 30 फीट व्यास शामिल है।
Inflatable डिजाइन का उपयोग करने से काफी कम आकार और वजन की गर्मी ढाल की अनुमति मिल सकती है - और इसके परिणामस्वरूप, अंतरिक्ष यान जो बड़ी मात्रा में वैज्ञानिक उपकरण और जीवन-निर्वाह की आपूर्ति को समायोजित कर सकते हैं। नासा के वैज्ञानिकों का अनुमान है कि भविष्य के मिशनों पर मंगल, शुक्र, या यहां तक कि टाइटन, शनि के सबसे बड़े चंद्रमा सहित प्रौद्योगिकी कहीं भी उपयोगी हो सकती है।
