HOA KỲ – Sứ mệnh LOFTID đã thử nghiệm cách tiếp cận mới để dẫn lối cho tàu vũ trụ vượt qua sức nóng khắc nghiệt khi trở về từ quỹ đạo, có thể được sử dụng để đưa con người lên Sao Hỏa, theo NYTimes đưa tin ngày Thứ Năm, 10 tháng 11 năm 2022.
Sáng Thứ Năm, 10 tháng 11, NASA đã phóng một thiết bị bơm hơi khổng lồ lên vũ trụ và sau đó đưa nó trở lại quỹ đạo, rơi xuống biển ở gần Hawaii.
Thiết bị Thử Nghiệm Bơm Hơi Giảm Tốc Cho Chuyến Bay Cận Quỹ Đạo Trái Đất (Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator – LOFTID) là một lá chắn nhiệt có đường kính 6 mét. Sau khi phóng LOFTID lên quỹ đạo, NASA mang nó quay lại trái đất và đáp an toàn xuống Thái Bình Dương, cách bờ biển tiểu bang Hawaii khoảng 800 km.
LOFTID nghe có vẻ chỉ là một trò cười, nhưng dự án trị giá 93 triệu đô la cho thấy một công nghệ hấp dẫn mới. có thể giúp NASA đạt được mục tiêu đưa con người lên bề mặt Sao Hỏa một cách an toàn trong tương lai. NASA đã cho hạ cánh một loạt tàu vũ trụ robot lên Sao Hỏa, nhưng các phương pháp hiện tại chỉ phù hợp với tải trọng lên tới khoảng 1.5 tấn – tương đương với một chiếc xe hơi nhỏ. Bấy nhiêu là không đủ đối với các tàu đổ bộ lớn hơn, có thể nặng hơn 20 tấn, cần thiết cho con người và các nguồn cung cấp cần thiết để tồn tại trên hành tinh đỏ.
LOFTID được mô tả là nó là một cái đĩa, rộng 20 feet khi được thổi phồng. Nó được làm bằng nhiều lớp vải có thể tồn tại khi rơi vào bầu khí quyển với tốc độ 18,000 dặm/giờ và nhiệt độ gần 3,000 độ F (khoảng 1,649 độ C).
Khi không được thổi phồng, thiết bị có thể được gấp lại và đóng gói gọn gàng trong một hình trụ rộng hơn 4 feet và cao hơn 1.5 feet một chút. Đối với tấm chắn nhiệt loại nguyên tấm truyền thống, người ta sẽ không thể nhồi nhét một thứ có đường kính 20 feet vào một hỏa tiễn kích cỡ nhỏ hơn.
Một bề mặt lớn hơn như LOFTID tạo ra nhiều ma sát không khí hơn – về cơ bản sẽ có lực thắng tốt hơn khi nó xuyên qua tầng khí quyển, và lực cản lớn hơn sẽ cho phép giảm tải trọng tải nặng hơn. Đối với các nhiệm vụ trên Sao Hỏa trong tương lai, tấm chắn nhiệt bơm hơi sẽ được kết hợp với các hệ thống khác như dù và hỏa tiễn đẩy lùi (retrorockets) để dẫn đường cho tàu đổ bộ hạ cánh mềm.
Trong đợt thử nghiệm hôm Thứ Năm, nhóm LOFTID không có nhiều việc phải làm trong thời gian đếm ngược để cất cánh lúc 1:49 sáng (giờ Thái Bình Dương) trên hỏa tiễn Atlas V. Để tránh phát sinh trục trặc với nhiệm vụ chính – việc triển khai vệ tinh thời tiết – các hệ thống LOFTID chỉ được bật sau khi vệ tinh được phóng đi 1 tiếng.
Sau đó, NASA có báo cáo một vấn đề có thể xảy ra với tấm năng lượng mặt trời của vệ tinh, Hệ thống Joint Polar Satellite System-2, nhằm đo năng lượng phát ra từ hành tinh qua bầu khí quyển để cải thiện dự báo thời tiết. Nhưng nhìn chung, không có vấn đề gì trong giai đoạn triển khai LOFTID.
Giai đoạn thứ hai diễn ra trong một thời gian ngắn, lúc này LOFTID vẫn chưa ‘bung’ ra, hỏa tiễn bắn động cơ hai lần để LOFTID được định hướng đúng đường quay trở lại bầu khí quyển.
Trong vài phút tiếp theo, khí nitơ nén thổi phồng tấm chắn nhiệt của LOFTID, nó bung ra trông giống như một cây nấm hay một chiếc dù che nắng nhô ra khỏi đỉnh của hỏa tiễn. Để giúp cho LOFTID thêm phần ổn định, hỏa tiễn bắt đầu quay với tốc độ 3 vòng / phút trước khi thả tàu thử nghiệm xuyên qua bầu khí quyển.
Vài giờ sau khi hạ cánh, LOFTID đã bềnh bồng ở Thái Bình Dương cách Hawaii khoảng 500 dặm. Đoạn clip cho thấy LOFTID lao xuống phía dưới một chiếc dù và sau đó thì nước bắn tung tóe lên.
Ý tưởng về tấm chắn nhiệt dạng bơm hơi đã có từ nửa thế kỷ trước, nhưng thời điểm đó không có vật liệu nào có độ bền và khả năng chịu nhiệt cần thiết. Thành công mới có ý nghĩa là công nghệ này đã sẵn sàng để sử dụng cho các sứ mệnh.
Ngoài Sao Hỏa, tấm chắn nhiệt có thể bơm hơi có thể hỗ trợ đổ bộ lên các hành tinh khác có bầu khí quyển như Sao Kim và Titan, mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ.