NASA обратилось к группе внешних экспертов с просьбой проанализировать результаты расследования неожиданной потери материала теплозащитного экрана космического корабля Orion во время испытательного полета в 2022 году.
Куски обугленного материала треснули и откололись от теплозащитного экрана Orion во время входа в атмосферу в конце 25-дневного беспилотного полета миссии Artemis I в декабре 2022 года. Инженеры, осматривавшие капсулу после полета, обнаружили более 100 мест, где под воздействием нагрузок при входе в атмосферу куски теплозащитного экрана откололись при температуре до 2800° по Цельсию.
Это было самым значительным открытием в ходе Artemis I — непилотируемого испытательного полета, в ходе которого капсула Orion впервые обогнула Луну. Теплозащитный экран, изготовленный из материала под названием Avcoat, крепится к основанию космического корабля Orion 186 блоками. Avcoat предназначен для контролируемого разрушения во время входа в атмосферу. Вместо этого от теплозащитного экрана отвалились фрагменты, которые оставили углубления, напоминающие выбоины.
Специалисты все еще ищут первопричину проблемы с теплозащитным экраном. После миссии Artemis I инженеры провели испытания теплозащитного экрана Orion в аэродинамических трубах и высокотемпературных дуговых реактивных установках. Как заявили в NASA, в ходе наземных испытаний агентству удалось воссоздать явление, наблюдавшееся во время Artemis I.
На прошлой неделе, спустя почти полтора года после полета Artemis I, общественность впервые получила представление о состоянии теплозащитного экрана корабля Orion благодаря послеполетным фотографиям, опубликованным в отчете генерального инспектора NASA. Камеры на борту капсулы Orion также зафиксировали, как куски теплозащитного экрана откололись от космического корабля во время входа в атмосферу.
Генеральный инспектор NASA заявил, что проблема с отрывом частей «создает риск того, что тепловой экран может недостаточно защитить системы капсулы и экипаж от экстремальной температуры при входе в атмосферу во время будущих полетов». И теперь результаты расследования NASA будет изучать другая команда.
В конце апреля NASA сформировало независимую группу, в которую вошли эксперты, не являющиеся сотрудниками агентства, для проведения независимой оценки результатов расследования. Новый обзор планируется завершить этим летом, он поможет посмотреть на проблему с другой стороны, разобраться с ней и принять корректирующие меры для Artemis II и последующих миссий.
Но решение будет найдено только после того, как NASA определит причину поведения теплозащитного экрана космического корабля Orion. И нет никакой гарантии, что NASA установит окончательную первопричину. Хотя инженеры воссоздали условия разрушения теплозащитного экрана в ходе наземных испытаний, они не могут проверить весь теплозащитный экран диаметром 5 метров на земле или воспроизвести точную реакцию материала или условия полета, с которыми столкнулся корабль. Только реальные летные испытания могут окончательно подтвердить готовность системы к работе. Но несмотря на недостатки, наземные испытания все равно позволили инженерам хоть что-то узнать о поведении теплозащитного экрана.
Потенциальными решениями проблемы теплового экрана для миссии Artemis II могут стать изменение траектории движения космического аппарата при входе в атмосферу или внесение изменений в сам тепловой экран. Также и вариантом может быть ничего не предпринимать и провести миссию Artemis II как есть.
Тепловой экран для миссии Artemis II уже установлен на космическом корабле Orion, проходящем предполетные испытания в Космическом центре NASA имени Кеннеди. Модификация теплозащитного экрана сейчас потребует демонтажа модуля экипажа «Ориона» с европейским служебным модулем, что, вероятно, отложит запуск Artemis II на год или более после запланированного на сентябрь 2025 года срока.
Во время миссии Artemis I корабль «Орион» возвращался в атмосферу подобно камню, перепрыгивающему через пруд, он погружался в атмосферу, возвращался в космос, а затем совершал финальный спуск. Такая траектория снижает нагрузку на космический корабль и находящийся в нем экипаж. Он также разделяет тепловую нагрузку на космический корабль на две фазы. В NASA рассматривают и другие варианты траектории возвращения. Но изменение угла входа «Ориона» в атмосферу во время миссии Artemis II может не решить проблему. Материал теплозащитного экрана Artemis I начал отделяться от космического корабля уже на ранних этапах спуска.
В любом случае, в NASA ждут завершения нового независимого расследования причин разрушения теплового экрана, после чего менеджеры агентства приступят к созданию так называемого обоснования полета, во время которого, вероятно и будут приниматься дальнейшие решения.
