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Dec 11, 2023

La NASA recuperará una gran cantidad de datos de un paquete diminuto durante la demostración técnica del escudo térmico inflable

Por Haley Oeur, NASA28 de octubre de 2022 En la foto de izquierda a derecha, Robert Walker, Brian

Por Haley Oeur, NASA 28 de octubre de 2022

En la foto de izquierda a derecha, Robert Walker, Brian Saulman, Robert Dillman y Robert Mosher se asocian con el Ejército de EE. UU. para realizar una prueba de recuperación de agua del módulo de datos inyectable para LOFTID. Crédito: NASA

A recovery team will use GPSGPS, or Global Positioning System, is a satellite-based navigation system that provides location and time information anywhere on or near the Earth's surface. It consists of a network of satellites, ground control stations, and GPS receivers, which are found in a variety of devices such as smartphones, cars, and aircraft. GPS is used for a wide range of applications including navigation, mapping, tracking, and timing, and has an accuracy of about 3 meters (10 feet) in most conditions." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> GPS para buscar en un área de aproximadamente 900 millas del Océano Pacífico una cápsula amarilla brillante después de una demostración en noviembre de 2022 de un escudo térmico inflable. Aproximadamente del mismo tamaño y forma que un limón grande, la cápsula contiene datos cruciales.

This tiny package is an ejectable data module (EDM) for a NASAEstablished in 1958, the National Aeronautics and Space Administration (NASA) is an independent agency of the United States Federal Government that succeeded the National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). It is responsible for the civilian space program, as well as aeronautics and aerospace research. Its vision is "To discover and expand knowledge for the benefit of humanity." Its core values are "safety, integrity, teamwork, excellence, and inclusion." NASA conducts research, develops technology and launches missions to explore and study Earth, the solar system, and the universe beyond. It also works to advance the state of knowledge in a wide range of scientific fields, including Earth and space science, planetary science, astrophysics, and heliophysics, and it collaborates with private companies and international partners to achieve its goals." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">NASA technology demonstration, Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator (LOFTID). LOFTID will demonstrate an inflatable heat shield technology that could potentially be used to land humans on MarsMars is the second smallest planet in our solar system and the fourth planet from the sun. It is a dusty, cold, desert world with a very thin atmosphere. Iron oxide is prevalent in Mars' surface resulting in its reddish color and its nickname "The Red Planet." Mars' name comes from the Roman god of war." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> Marte. Una vez que el vehículo LOFTID llegue al espacio después del lanzamiento, el escudo térmico se inflará, luego el vehículo de reingreso LOFTID ingresará a la atmósfera de la Tierra y se hundirá en el Océano Pacífico.

Ilustración de la prueba de vuelo en órbita terrestre baja de un desacelerador inflable (LOFTID). Crédito: NASA

Ubicado en el vehículo de reingreso de LOFTID, el EDM contiene datos del sensor y de la cámara registrados durante el vuelo de LOFTID. Los datos incluirán las temperaturas y presiones experimentadas por el escudo térmico y mostrarán al equipo qué tan bien se desempeñó LOFTID durante la demostración. El vehículo de reingreso LOFTID también registra estos datos, ya que el EDM fue diseñado como una fuente redundante de datos de vuelo para recuperarse en caso de amerizaje. Esto es solo en caso de que el equipo no pueda recuperar el vehículo de reingreso.

"El EDM se creó para proporcionar una forma secundaria para que el equipo recupere los datos de la prueba de vuelo", dijo Brian Saulman, líder del subsistema para el EDM en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia. "La razón por la que tenemos el EDM provino de la prueba de vuelo del Experimento del Vehículo de Reentrada Inflable, donde el equipo nunca recuperó el vehículo".

Robert Dillman recupera del agua la unidad de desarrollo de ingeniería del módulo de datos expulsable LOFTID durante una prueba de recuperación. Crédito: NASA

Después de que el vehículo de reingreso LOFTID vuelva a ingresar a la atmósfera de la Tierra durante la demostración de vuelo, el EDM se liberará de la nave espacial a una altitud de aproximadamente 50,000 pies. Una corriente eléctrica activará la liberación del módulo a través de un sistema de resorte. Caerá libremente en el Océano Pacífico frente a la costa de Hawái y debería aterrizar dentro de las 10 millas del lugar de amerizaje de la nave espacial.

El equipo podrá ubicar el EDM utilizando múltiples sistemas de comunicación que envían coordenadas GPS a través de un relé montado en un globo meteorológico lanzado por el equipo de recuperación. El relé transmite las coordenadas a un dispositivo de estación terrestre portátil, que es un teléfono celular modificado con una aplicación de rastreo. El teléfono mostrará las coordenadas de latitud y longitud, el rango y una flecha que apunta a la ubicación del EDM, actualizándose a medida que el EDM se desplaza en el océano.

Para prepararse para encontrar el EDM, el equipo de LOFTID sometió el EDM a muchas pruebas funcionales, así como a una serie de pruebas de recuperación de práctica. Los científicos e ingenieros probaron los límites de su equipo buscando el objeto del tamaño de un limón utilizando una multitud de métodos, desde jugar al escondite con él en tierra hasta rastrear y recuperar el EDM del Océano Atlántico.

Para probar el procedimiento de recuperación, primero, el equipo experimentó escondiendo el EDM en tierra. En un gran juego de escondite, Saulman escondería el pequeño componente para que el equipo de recuperación lo rastreara. A través de muchas iteraciones de la prueba de recuperación en Langley y sus alrededores, el equipo pudo practicar y verificar sus técnicas y equipos para el seguimiento y la recuperación.

Luego, los experimentos pasaron de las escondidas a Marco Polo a medida que pasaban de la tierra al agua. El equipo modeló sus pruebas sobre cómo esperan que sea la recuperación real de LOFTID EDM, implementando tecnología similar a la de un vuelo y técnicas de medición en el Océano Atlántico para la práctica.

"Cuando encendimos nuestro equipo de seguimiento, lanzamos un globo meteorológico con un relé", dijo Robert Mosher de NASA Langley, líder de la prueba de recuperación de agua EDM. "En unos diez minutos, nos habíamos fijado con éxito en una señal y recibimos las coordenadas de latitud y longitud".

La ingeniera mecánica Anjie Emmett sostiene el módulo de datos expulsable LOFTID, los componentes pequeños, amarillos y con forma de limón contendrán una copia de todos los datos registrados durante la demostración de la tecnología. Crédito: NASA

Durante la prueba de agua, el equipo pudo asociarse con el Ejército de EE. UU. en la Base Conjunta Langley-Eustis. Llevaron a cabo la prueba como lo harían con un simulacro de hombre al agua. El EDM fue arrojado por la borda. A bordo de un barco utilitario de desembarco del ejército de EE. UU., el equipo solo tuvo que corregir el rumbo una vez en su búsqueda del EDM.

"La prueba proporcionó una práctica indispensable, trabajar en la cubierta de un barco y comprender qué tan confiable podría ser la señal cuando se balancea en el océano", dijo Mosher. "También fue un punto culminante de mi carrera, poder coordinar toda la actividad y asociarme con el Ejército de EE. UU.".

Después de estas pruebas exitosas en tierra y mar, el pequeño EDM está listo para desempeñar un papel importante en la demostración de vuelo de LOFTID.

NASA's Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator, or LOFTID, is demonstrating a cross-cutting aeroshell — a type of heat shield — for atmospheric re-entry. Because current rigid aeroshells are constrained by a rocket's shroud size, one of the challenges NASA faces for destinations with an atmosphere is how to deliver heavy payloads (experiments, equipment, and people). One answer is an inflatable aeroshell that can be deployed to a scale much larger than the shroud. This technology enables a variety of proposed NASA missions to destinations such as Mars, VenusVenus, the second planet from the sun, is named after the Roman goddess of love and beauty. After the moon, it is the second-brightest natural object in the night sky. Its rotation (243 Earth days) takes longer than its orbit of the Sun (224.7 Earth days). It is sometimes called Earth's "sister planet" because of their similar composition, size, mass, and proximity to the Sun. It has no natural satellites." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Venus, Titán y el regreso a la Tierra.

LOFTID está dedicado a la memoria de Bernard Kutter, gerente de programas avanzados de United Launch Alliance (ULA), quien falleció en agosto de 2020 y fue un defensor de tecnologías como LOFTID que pueden reducir el costo de acceso al espacio.

El lanzamiento de LOFTID está programado para noviembre a bordo de un ULA Atlas V como carga útil secundaria con el Joint Polar Surveyor System-2 (JPSS-2), un satélite meteorológico en órbita polar.

El proyecto LOFTID es administrado y financiado a través del programa de Misiones de Demostración de Tecnología de la NASA, parte de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la agencia. El proyecto está dirigido por el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, en asociación con United Launch Alliance y con contribuciones del Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, el Centro de Vuelo Espacial Marshall en Huntsville, Alabama y el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong en Edwards, California. . El Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA, con sede en el Centro Espacial Kennedy de la agencia en Florida, es responsable de administrar el servicio de lanzamiento.