Ni skrivnost, da NASA išče zasebne izvajalce vesolja, da bi pomagala uresničiti nekatere svoje trenutne načrte. V ta namen sta NASA in SpaceX sodelovala pri projektu za izmenjavo podatkov brez primere, ki bosta koristila obema.
Projekt se je zgodil 21. septembra, ko sta NASA in ameriška mornarica po več poskusih uporabila vrsto IR-sledilnih kamer, da so med letom posneli posnetke ene od raket za večkratno uporabo Falcon 9 SpaceX-a. Kamere so zabeležile raketo, ko se je motor druge stopnje prižgal in prva stopnja se je, ko se je odtrgala in padla, ponovno postavila svoje motorje, da se je spustila nazaj na Zemljo in se na morsko gladino spustila na nič zemlje.
Dobljene podatke si izmenjujeta obe stranki in bosta koristili obema.
Prednost za SpaceX je v obliki podrobnih informacij, ki jih NASA zagotavlja o temperaturah in aerodinamični obremenitvi rakete Falcon 9, kar jim bo pomagalo pri razvoju raketnega sistema za večkratno uporabo. Za NASA inženirji dobijo priložnost, da zberejo podatke o nadzvočnem retro pogonu, ki jim bo nekega dne lahko pomagal pri spuščanju ogromnih, večtonskih tovorov na površino Marsa.
"Ker so tehnologije, potrebne za pristanek velikih nosilnosti na Marsu, bistveno drugačne od tistih, ki se uporabljajo na Zemlji, so naložbe v te tehnologije kritične," je dejal Robert Braun, glavni raziskovalec NASA-jevega projekta Propulsive Descent Technologies (PDT) in profesor na Georgia Institute tehnologije v Atlanti. Je tudi nekdanji glavni tehnološki Nasin direktor. "To je prvi niz podatkov o visoko zvestobi raketnega sistema, ki med vožnjo z nadzvočno hitrostjo v Marsovih pogojih strelja v svojo smer vožnje. Analiza tega edinstvenega nabora podatkov bo omogočila sistemskim inženirjem, da pridobijo pomembna spoznanja o uporabi in infuziji nadzvočnega retro-pogona v prihodnje NASA-ine misije. "
Nadzvočni retro-pogon v bistvu pomeni ustvarjanje nadzvočnega potiska, da bi hitrost izgubila po vstopu v atmosfero. Poleg aerobrakinga je to eno izmed predlaganih načinov pristajanja težke opreme in habitatov na Marsu.
Braun pojma zagotovo ni tujec. Po vrnitvi v Georgia Tech je Braun - strokovnjak za vstop, spust in pristanek (EDL) - sodeloval z inženirji z univerze in različnih NASA-jevih centrov, da bi razvil predlog za program, s katerim bi ta koncept poleteli.
Takrat je Nasina direkcija za vesoljsko tehnologijo (STMD) zavrnila načrt, da je predrag, vendar agencija še vedno potrebuje način, da iztovori več kot 20 ton, če hoče človek odpraviti človeško odpravo na Mars. In glede na to, da bo predlagana misija potekala v naslednjih 16 letih, čim več informacij bodo pridobili zdaj, tem bolje.
V globini: Pristop pristajanja na Marsu: Problemi pristajanja velikih koristnih obremenitev na površini Marsa
Od tod tudi odločitev za partnerje s SpaceX-om. V bistvu je projekt PDT dosegel dogovor o uporabi tehnik infrardečega slikanja v zraku - razvitih za proučevanje vesoljskega prevoza med letom po nesreči v Columbiji - za zbiranje podatkov o nadzvočnem retro-pogonu, ki ga SpaceX trenutno uporablja za svoj razvojni sistem za večkratno uporabo.
Tovrstno sodelovanje je brez precedensa, in kot je Braun po elektronski pošti povedal Space Magazinu, je treba obema udeležencem zelo koristiti:
"To je prvi niz podatkov o visoko zvestobi raketnega sistema, ki med vožnjo z nadzvočno hitrostjo v Marsovih pogojih strelja v svojo smer vožnje. Sinergija med Natinim zanimanjem za izboljšanje zmogljivosti za vstop, spust in pristanek na Mars ter zanimanjem Space X in eksperimentalnim delovanjem vesoljskega sistema za večkratno uporabo sta zagotovili edinstveno priložnost za pridobitev teh podatkov z nizkimi stroški. Analiza tega edinstvenega nabora podatkov bo omogočila sistemskim inženirjem, da pridobijo pomembna spoznanja o infuziji nadzvočnega retropropulzija v prihodnje misije NASA, ki bodo morda nekega dne znižale velike obremenitve na površino Marsa, hkrati pa SpaceXu ponudile inženirski vpogled za pospešitev razvoja vesoljskega prevoza za večkratno uporabo sistem. "
Po neuspešnih poskusih posnetka rakete v dveh prejšnjih misijah - 18. aprila in 14. julija - je projekt uspel z letom CRS-4 21. septembra. Nasa, ki se je lansirala ponoči, se je za dokumentiranje ponovnega vstopa v prvo stopnjo rakete zanašala na dve letali - WB-57 in NP-3D Orion - opremljena s srednje valovnimi IR senzorji.
Prva stopnja je del rakete, ki se vžge ob izstrelitvi in gori skozi vzpon rakete, dokler ne zmanjka pogonskega sredstva, nakar jo zavržemo z druge stopnje in se vrne na Zemljo. Med vrnitvijo ali spuščanjem je NASA zajemala kakovostne infrardeče slike in slike visoke ločljivosti ter spremljala spremembe v dimu, ko so se motorji vklapljali in izklapljali.
Oglejte si video posnetek:
Za NASA je obdobje leta, ki je bilo najpomembnejše za prihodnje operacije nad Marsom, prišlo, ko je prva etapa na približno 2 Machu potovala približno 30.000 - 45.000 metrov (100.000-150.000 ft) nad gladino. Dva srednje valovna IR-senzorja - nameščena v nosnem stroju na WB-57 in v notranjosti na NP-3D - sta bila približno 60 navtičnih milj od rakete, ko je kraljeval svoje motorje za nadzvočno retro-pogon.
To je ustvarilo surove slike, pri katerih se je na odru pojavil 1 slikovni pik in dolg 10 slikovnih pik, vendar so poznejši strokovnjaki iz laboratorija za uporabno fiziko univerze Johns Hopkins univerzitetno izboljšali ločljivost.
"Nasino zanimanje za izgradnjo zmogljivosti za vstop, spust in pristanek na Mars ter SpaceX-jevo zanimanje in poskusno delovanje sistema vesoljskega prevoza za večkratno uporabo sta omogočila pridobivanje teh podatkov po nizkih cenah, ne da bi se lotili lastnega projekta letenja," je dejal Charles Campbell, Vodja projektov PDT v Nasinem vesoljskem centru Johnson v Houstonu.
Inženirji NASA in SpaceX zdaj te podatke povezujejo s telemetrijo podjetja od 21. septembra Falcon 9 lansiranja tovornega prevoznika Dragon na Mednarodno vesoljsko postajo, da bi natančno izvedeli, kaj vozilo počne v zvezi z vžigom motorja in manevriranjem, ko je ustvarilo podpisi, ki jih je zbralo letalo.
