NASAはまだオリオン座の熱シールド問題の根本原因を理解していない

NASA関係者は2021年末にアルテミスIミッションが成功したと宣言したが、その評価に異論を唱えるのは難しい。 スペース・ローンチ・システムのロケットとオリオン宇宙船は、月を周回して地球に戻る無人飛行でほぼ完璧に動作し、プログラム初の有人ミッションであるアルテミス2ミッションへの道を切り開いた。

しかし、技術者たちがアルテミス I で見た、期待と完全に一致しない点の 1 つは、オリオン宇宙船の熱シールドの問題でした。 ミッションの終わりにカプセルが地球の大気圏に再突入すると、熱シールドはコンピューターモデルの予測とは異なる方法で減少または燃え尽きました。

NASA関係者らによると、アルテミス1号の帰還中に予想よりも大量の焦げた物質が遮熱板から出ており、その出方はやや不均一だったという。 オリオンの熱シールドは AFCOT と呼ばれる素材でできており、宇宙船が時速 25,000 マイル (40,000 km/h) で大気圏に突入すると燃え尽きるように設計されています。 月から帰還したオリオンは、最高華氏 5,000 度 (摂氏 2,760 度) の温度に遭遇しました。これは、探査機が地球低軌道から大気圏に再突入するときに観測される温度よりも高温です。

熱シールドの問題にもかかわらず、オリオン宇宙船は太平洋に安全に着陸しました。 エンジニアは飛行後の検査中に不均一な焦げを発見しました。

まだ答えはありません

NASA探査部門でアルテミスミッションの開発を監督するアミット・クシャトリヤ氏は金曜日、NASAは遮熱板の問題の根本原因をまだ調査中であると述べた。 管理者らは、宇宙飛行士のリード・ワイズマン、ビクター・グローバー、クリスティーナ・コッホ、ジェレミー・ハンセンを月の裏側を巡る10日間の旅に送るプロジェクト・アルテミスIIを進める前に、その理由を確実に理解したいと考えている。

人類が月に近づくのは、1972年の前回のアポロ計画以来初めてとなる。1月、NASAは、ヒートに関する調査が未解決であることを主な理由として、アルテミス2号の打ち上げが2024年末から2025年9月まで延期されると発表した。シールドの問題。 。

クシャトリヤ氏は金曜日、NASAの諮問委員会の委員会との会合で、「アルテミス1号の熱シールドの性能に関する調査はまだ途中だ」と述べた。

技術者らは、アルテミス I の不均一な焦げの原因をより深く理解するために、風洞やジェット設備でサブスケールの熱シールド テストを実施しました。「この原因については、最終的な答えに近づきつつあります」とクシャトリヤ氏は語った。

NASA関係者は以前、アルテミスIIのためにオリオン宇宙船にすでに設置されている熱シールドに変更を加える必要がある可能性は低いと述べたが、その可能性は排除しなかった。 アルテミス II のオリオン熱シールドを再設計または変更すると、ミッションは少なくとも 1 年遅れる可能性があります。

その代わりに、技術者たちは、アルテミス 2 ミッションの終わりにオリオン宇宙船が大気圏に再突入する際に飛行する可能性のあるすべての経路を分析しています。宇宙へ飛び立ち、池を飛び越える岩のように最終的に大気圏へ降下した。 このプロファイルにより、オリオンは太平洋の救助チームの近くにより正確に着陸できるようになり、宇宙船と内部に乗っている乗組員にかかる重力が軽減されます。 また、宇宙船の熱負荷を 2 つのフェーズに分割します。

アポロ計画は直接再突入プロファイルで飛行しました。 弾道再突入と呼ばれる再突入モードも利用可能で、このモードでは宇宙船は誘導なしで大気中を飛行します。

再突入プロセスの第 1 段階で、焦げた物質が熱シールドから飛び始めました。 エンジニアは、再突入スキッププロファイルがオリオン熱シールドの性能にどのような影響を与えるかを調査しています。 NASA は、アルテミス II の潜在的な再突入経路のそれぞれで、オリオンの熱シールドがどのように機能するかを理解したいと考えています。

「私たちがしなければならないことは、分析チームにこう言うことです。制約が何であれ、許容できる範囲は何ですか?」 クシャトリヤは言った。

当局が遮熱板の焦げの原因を理解したら、エンジニアは乗組員へのリスクを最小限に抑えるためにアルテミスIIが帰還時にどのような軌道で飛行する必要があるかを決定することになる。 次に管理者は、NASA が飛行正当化と呼ぶものを構築することに努めます。 本質的に、これは宇宙船が安全に飛行できると自分自身に納得させるプロセスです。

「すべてを総合すると、飛行する正当な理由があるか、そうでないかのどちらかです」とクシャトリヤ氏は語った。

NASAがアルテミス2号飛行の理論的根拠を承認すると仮定すると、宇宙飛行士が月面着陸から帰還する際の高速大気圏再突入プロファイルを備えた下流のアルテミスミッションで、オリオンの熱シールドが安全に飛行できることを保証する方法について追加の議論が行われることになる。

一方、NASA のケネディ宇宙センターでは、アルテミス II に向けたオリオン宇宙船での準備が続けられています。 アルテミス II の乗組員とサービスモジュールは今年初めに統合され、現在オリオン宇宙船全体が環境試験のために真空チャンバー内に置かれています。