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Dec 11, 2023

La NASA va récupérer de nombreuses données à partir d'un petit paquet lors d'une démonstration technique sur le bouclier thermique gonflable

Par Haley Oeur, NASA28 octobre 2022 Sur la photo de gauche, Robert Walker, Brian

Par Haley Oeur, NASA28 octobre 2022

Sur la photo de gauche, Robert Walker, Brian Saulman, Robert Dillman et Robert Mosher, en partenariat avec l'armée américaine pour effectuer un test de récupération d'eau du module de données éjectable pour LOFTID. Crédit : 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 pour rechercher une capsule jaune vif dans une zone d'environ 900 milles de l'océan Pacifique après une démonstration en novembre 2022 d'un bouclier thermique gonflable. À peu près de la même taille et de la même forme qu'un gros citron, la capsule contient des données 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"}]"> Mars. Une fois que le véhicule LOFTID aura atteint l'espace après le lancement, le bouclier thermique se gonflera, puis le véhicule de rentrée LOFTID entrera dans l'atmosphère terrestre et s'écrasera dans l'océan Pacifique.

Illustration de l'essai en vol en orbite terrestre basse d'un décélérateur gonflable (LOFTID). Crédit : NASA

Situé dans le véhicule de rentrée LOFTID, l'EDM contient à la fois des données de capteur et de caméra enregistrées pendant le vol de LOFTID. Les données incluront les températures et les pressions subies par le bouclier thermique et montreront à l'équipe les performances de LOFTID lors de la démonstration. Le véhicule de rentrée LOFTID enregistre également ces données, car l'EDM a été conçu comme une source redondante de données de vol à récupérer lors de l'amerrissage. C'est juste au cas où l'équipe ne serait pas en mesure de récupérer elle-même le véhicule de rentrée.

"L'EDM a été créé pour fournir à l'équipe un moyen secondaire de récupérer les données des tests en vol", a déclaré Brian Saulman, responsable du sous-système pour l'EDM au Langley Research Center de la NASA à Hampton, en Virginie. "La raison pour laquelle nous avons l'EDM vient du test en vol de l'expérience de véhicule de rentrée gonflable, où l'équipe n'a jamais récupéré le véhicule."

Robert Dillman récupère l'unité de développement technique du module de données éjectable LOFTID de l'eau lors d'un test de récupération. Crédit : NASA

Une fois que le véhicule de rentrée LOFTID est rentré dans l'atmosphère terrestre pendant la démonstration en vol, l'EDM sera libéré du vaisseau spatial à une altitude d'environ 50 000 pieds. Un courant électrique déclenchera la libération du module à travers un système à ressort. Il tombera librement dans l'océan Pacifique au large des côtes d'Hawaï et devrait atterrir à moins de 10 miles de l'emplacement d'éclaboussement du vaisseau spatial.

L'équipe sera en mesure de localiser l'EDM à l'aide de plusieurs systèmes de communication qui envoient des coordonnées GPS via un relais météorologique monté sur ballon lancé par l'équipe de récupération. Le relais transmet les coordonnées à une station au sol portable, qui est un téléphone portable modifié avec une application de suivi. Le téléphone affichera les coordonnées de latitude et de longitude, la portée et une flèche pointant vers l'emplacement de l'EDM, mise à jour au fur et à mesure que l'EDM dérive dans l'océan.

Pour se préparer à trouver l'EDM, l'équipe LOFTID a soumis l'EDM à de nombreux tests fonctionnels ainsi qu'à une série de tests de reprise d'entraînement. Les scientifiques et les ingénieurs ont testé les limites de leur équipement en recherchant l'objet de la taille d'un citron en utilisant une multitude de méthodes, du jeu de cache-cache avec lui sur terre au suivi et à la récupération de l'EDM dans l'océan Atlantique.

Pour tester la procédure de récupération, l'équipe a d'abord expérimenté en cachant l'EDM sur terre. Dans un grand jeu de cache-cache, Saulman cachait le petit composant que l'équipe de récupération devait suivre. Grâce à de nombreuses itérations du test de récupération à Langley et dans les environs, l'équipe a pu pratiquer et vérifier ses techniques et son équipement de suivi et de récupération.

Ensuite, les expériences sont passées de cache-cache à Marco Polo alors qu'elles se déplaçaient de la terre à l'eau. L'équipe a modélisé ses tests sur la façon dont elle s'attend à ce que la récupération réelle de LOFTID EDM se déroule, mettant en œuvre une technologie de type vol et des techniques de mesure dans l'océan Atlantique pour la pratique.

"Lorsque nous avons allumé notre équipement de suivi, nous avons lâché un ballon météo avec un relais", a déclaré Robert Mosher de la NASA Langley, responsable du test de récupération d'eau EDM. "En une dizaine de minutes, nous avions réussi à nous verrouiller sur un signal et à recevoir les coordonnées de latitude et de longitude."

L'ingénieur en mécanique Anjie Emmett tient le module de données éjectable LOFTID, les petits composants jaunes en forme de citron contiendront une copie de toutes les données enregistrées lors de la démonstration technologique. Crédit : NASA

Au cours de l'essai à l'eau, l'équipe a pu s'associer à l'armée américaine à Joint Base Langley-Eustis. Ils ont effectué le test comme ils le feraient pour un exercice d'homme à la mer. L'EDM a été jeté par-dessus bord. À bord d'un bateau utilitaire de débarquement de l'armée américaine, l'équipe n'a eu qu'une seule correction de cap dans sa recherche de l'EDM.

"Le test a fourni une pratique indispensable, travailler sur le pont d'un navire et comprendre la fiabilité du signal lorsqu'il flotte dans l'océan", a déclaré Mosher. "Ce fut aussi un moment fort de ma carrière, pouvoir coordonner l'ensemble de l'activité et s'associer à l'armée américaine."

Après ces tests réussis sur terre et sur mer, le petit EDM est prêt à jouer un grand rôle dans la démonstration en vol 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"}]">Vénus, Titan ainsi que retour sur Terre.

LOFTID est dédié à la mémoire de Bernard Kutter, responsable des programmes avancés chez United Launch Alliance (ULA), décédé en août 2020 et défenseur de technologies comme LOFTID qui peuvent réduire le coût d'accès à l'espace.

LOFTID devrait être lancé en novembre à bord d'un ULA Atlas V en tant que charge utile secondaire avec le Joint Polar Surveyor System-2 (JPSS-2), un satellite météorologique en orbite polaire.

Le projet LOFTID est géré et financé par le programme de missions de démonstration technologique de la NASA, qui fait partie de la direction des missions de technologie spatiale de l'agence. Le projet est dirigé par le Langley Research Center de la NASA à Hampton, en Virginie, en partenariat avec United Launch Alliance et avec des contributions du Ames Research Center de la NASA dans la Silicon Valley, du Marshall Space Flight Center à Huntsville, en Alabama, et du Armstrong Flight Research Center à Edwards, en Californie. . Le programme de services de lancement de la NASA, basé au Kennedy Space Center de l'agence en Floride, est responsable de la gestion du service de lancement.