Інженери NASA успішно завершили критично важливий етап підготовки до відправлення гвинтокрилого апарата Dragonfly до супутника Сатурна Титана. Як повідомляється в блозі місії, теплозахисний екран майбутнього вертольота витримав екстремальні температурні та механічні навантаження, зокрема випробування на знаменитій «Сонячній вежі» в Нью-Мексико.
Титан — єдиний супутник у Сонячній системі з щільною атмосферою, тому надійний теплозахист — питання життя і смерті для місії. Команда Dragonfly, яка об'єднує фахівців з Дослідницького центру Еймса NASA (Кремнієва долина), Лабораторії прикладної фізики Джонса Гопкінса (APL) та Lockheed Martin, провела серію унікальних тестів на об'єкті Sandia National Laboratories.
«Штучне сонце» проти космічного корабля
Головним полігоном стала Національна випробувальна теплова установка (National Solar Thermal Test Facility). Система з сотень каліброваних дзеркал фокусувала енергію справжнього Сонця на фрагменти теплозахисного матеріалу, створюючи температури близько 2500°C. Це відповідає нагріву під час входу в атмосферу Титана на надзвуковій швидкості.
Ключовим досягненням є те, що матеріал витримав не лише пікове нагрівання, а й різкі перепади температур (тепловий удар). Причому випробування проводили на зразках із навмисно нанесеними дефектами, що імітують можливі виробничі подряпини та сколи.
«Ми були дуже задоволені, побачивши, що матеріал пройшов ці випробування, навіть із тими вадами, які ми внесли спеціально», — цитує NASA Science Мілада Махзарі (Milad Mahzari), керівника системи теплозахисту Dragonfly з центру Еймса.
Секрет матеріалу — еволюція знаменитого PICA
В основі щита лежить удосконалена версія матеріалу PICA (Phenolic Impregnated Carbon Ablator). Оригінальний PICA раніше успішно захищав марсоходи NASA «К'юріосіті» та «Персеверанс» під час посадки на Марс.
Нова модифікація, що отримала назву PICA-D, створена спеціально для умов Титана. Вона поєднує вуглецеве волокно та легку смолу, забезпечуючи абляцію (кероване вигорання та відведення тепла). Після успішних тестів команда місії продовжить аналіз PICA-D перед фінальним складанням теплозахисного екрана.
Наземні випробування тривають
Окрім перевірки теплозахисту, інженери тестують системи зв'язку. У безлунній камері APL було виміряно характеристики діаграми спрямованості головної антени високого підсилення (HGA) Dragonfly.
-
Технологія. Антена-«душ» радіально-щілинного типу діаметром 34,4 дюйма (раніше використовувалася в місіях ESCAPADE та NASA DART).
-
Умови роботи. Антена працюватиме при температурі -179°C, вкрита спеціальним термоізолятором.
-
Завдання. Забезпечити вузький сфокусований радіопромінь для передачі наукових даних з поверхні Титана на Землю.
Що далі? Місія Dragonfly офіційно запланована до запуску в 2028 році. Прибуття до Титана очікується в 2034 році. Апарат здійснить серію перельотів між різними точками поверхні цього загадкового океанічного світу, щоб вивчити його хімічний склад та геологію.
