«НАСА по-прежнему привержено разработке критически важных технологий, необходимых для будущих исследовательских миссий за пределами низкой околоземной орбиты», — сказал Майкл Газарик, помощник администратора STMD. «В рамках STMD мы сосредоточены на создании передовых технологий, которые могут привести к совершенно новым подходам к потребностям будущих космических миссий агентства, особенно на Марсе».Приземление красной планетыДля исследования Марса человеком потребуются новые технологии, чтобы безопасно высаживать будущих роботов и людей на враждебную планету.
Новаторские работы уже демонстрируются в зоне входа, спуска и посадки (EDL).С испытательным полетом, запланированным на начало июня, сверхзвуковой замедлитель низкой плотности (LDSD) предназначен для исследования прорывных технологий, которые принесут пользу при посадке людей и роботов на Марс в будущем, а также помогут в безопасном возвращении больших грузов на Землю. Испытания NASA LDSD над Тихим океаном будут моделировать скорости входа, спуска и посадки, с которыми космический корабль может столкнуться при полете через атмосферу Марса.Во время испытания большой диск в форме тарелки с надувным замедлителем в форме внутренней трубы и парашютной системой будет перенесен на высоту 120 000 футов на гигантском воздушном шаре.
После выхода из воздушного шара ракеты поднимут диск на высоту 180 000 футов, достигнув сверхзвуковой скорости. Двигаясь со скоростью в 3,5 раза превышающей скорость звука, замедлитель тарелки надувается, замедляя транспортное средство, а затем раскрывается парашют, чтобы доставить его к поверхности океана.«Дорожная карта к будущей высадке человека на Марс имеет множество проблем; мы должны разработать дополнительные возможности для точной и точной приземления большей массы на поверхность», — сказал Газарик. «Испытательный полет LDSD — важный первый шаг».
На сегодняшний день научная лаборатория Марса весом в одну тонну является крупнейшей полезной нагрузкой, когда-либо доставленной на Марс, и составляет лишь малую часть от общей массы миссий с экипажем, которые потребуются в один прекрасный день. Достижения в технологии EDL приведут к резкому увеличению веса полезной нагрузки, которая может быть безопасно доставлена ??на поверхности планеты.В дополнение к испытаниям транспортного средства LDSD, в настоящее время исследуется еще одна технология EDL — сверхзвуковая ретро-двигательная установка.
Эта технология использует ретроковые ракеты на сверхзвуковых скоростях для замедления транспортного средства при его движении в атмосфере. Этот тип механизма «замедления» обеспечит сопротивление, необходимое для доставки больших грузов — от 20 до 40 тонн — через более тонкие атмосферы, такие как Марс.
STMD также инвестировал в развитие технологии автономной посадки и предотвращения опасностей (ALHAT) — еще одной новаторской разработки с приложениями EDL. ALHAT, который в настоящее время возглавляется Управлением космических исследований и операций (HEO) НАСА, недавно был продемонстрирован во время успешного тестирования проекта Morpheus. Набор сенсоров этой технологии предоставит возможность приземляющемуся транспортному средству обнаруживать и избегать препятствий, таких как кратеры, камни и склоны, для безопасной и точной посадки.
В поисках решений проблем МарсаSTMD предлагает инновационные решения, которые значительно улучшают возможности агентства; создание конвейера, который позволяет развить инновации на ранних стадиях через полет. «НАСА продолжает обращаться за помощью к лучшим и ярким умам в академических кругах, промышленности и правительстве, чтобы продвигать инновации и предлагать решения во множестве важных технологических областей, которые однажды приведут людей на Марс», — сказал Газарик.Управление активно занимается поиском решений высокоприоритетных проблем, с которыми сталкиваются миссии в дальнем космосе, таких как улучшение существующих систем жизнеобеспечения для длительных космических путешествий и продвижение решений по хранению энергии для более длительного использования энергии.Исследователям космоса необходимо будет переработать как можно больше пригодного для дыхания кислорода в космических кораблях во время длительных миссий.
Для достижения этой цели STMD ищет предложения по легкой, безопасной, эффективной и надежной передовой технологии восстановления кислорода. «Наша цель состоит в том, чтобы наградить усилия по разработке технологий, которые повысят степень восстановления кислорода как минимум до 75 процентов», — сказал Газарик.НАСА десятилетиями полагалось на обычные аккумуляторы, но для путешествий в дальний космос необходимы новые энергетические возможности. Заявка на участие в тендере на продвинутые системы хранения энергии будет касаться как конструкции низкоуровневых энергетических ячеек, таких как химия и упаковка, так и усовершенствованных устройств, которые могут превзойти существующие литиевые элементы. Целью конкурса предложений является разработка аккумуляторных блоков с удельной энергией, превышающей 350 ватт-часов на килограмм — или более чем в два раза превышающей текущую емкость, при сохранении приемлемых, безопасных рабочих уровней.
В дополнение к этим технологиям STMD сотрудничает с Управлением миссий по исследованию людей НАСА и Управлением научных миссий, чтобы запросить полезную нагрузку на Марсе 2020, реагирующую на пробелы в стратегических знаниях НАСА. SKG — это выявленные области, которые представляют значительные риски или ограничивают технологические возможности, доступные будущим исследователям. Демонстрация производства кислорода представляет особый интерес для управления исследований и научных исследований НАСА. Успешная демонстрация использования ресурсов на месте позволит собрать образцы марсианской атмосферы и преобразовать углекислый газ в пригодный для использования кислород.
В будущих исследовательских миссиях этот кислород может быть использован для поддержания дыхания экипажа. Кроме того, кислород также можно было использовать в качестве топлива для восхождения с Марса.Программа NASA Discovery 2014 объявляет о возможности поиска новых технологий для будущих научных миссий с ожидаемой датой запуска в декабре 2021 года.
Наряду с Mars 2020, STMD усердно работает, продвигая многообещающие технологии для потенциального внедрения в эти миссии на Марс, включая: щит для экстремальных условий окружающей среды, адаптируемая тканая система тепловой защиты, которая снизит входные нагрузки и значительно снизит массу теплозащитного экрана; Оптическая связь в дальнем космосе, которая улучшит способность возвращать данные из космоса на Землю более чем в 10 раз по сравнению с современными технологиями; и проект Deep Space Atomic Clock, который произведет революцию в путешествиях в дальний космос, повысив точность космической навигации и обеспечив более эффективное использование сетей слежения, таких как GPS.«Новые инвестиции в космические технологии предоставляют преобразующие возможности для выполнения новых миссий, стимулируют экономику, вносят вклад в глобальную конкурентоспособность страны и вдохновляют следующее поколение ученых, инженеров и исследователей», — заключил Газарик. «Постоянное развитие этих технологий STMD поможет человечеству выйти за пределы Международной космической станции в дальний космос».