A hasznos rakományok Marsba küldésének egyik legnagyobb kihívása a bolygó légkörével való küzdelem. Habár a Földéhez képest hihetetlenül vékony (a Föld légnyomásának kb. Felének fele), az ebből eredő súrlódás továbbra is problémát jelent az űrhajók számára, amelyek oda akarnak szállni. És a jövőre nézve a NASA azt reméli, hogy nehezebb rakományokat tud leszállni a Marsra és más bolygókra is - amelyek közül néhánynak lehet olyan sűrű légköre, mint a Földnek.
Ennek egyik lehetséges megoldása a felfújható aeroszolok (más néven hővédő pajzsok) használata, amelyek számos előnyt kínálnak a merevkéhez képest. Ennek a technológiának a kifejlesztésére a NASA és az United Launch Alliance (ULA) együttműködésben dolgoztak ki egy felfújható hőpajzsot, amelyet felfújható gyorsító alacsony szárazföldi pályájának repülési tesztjének hívnak.
Amikor egy űrhajó belép a légkörbe, az aerodinamikai erők elkezdenek húzni rajta. Ez segít lelassítani az űrhajót, kinetikus energiáját hővé alakítva. Ez a hő természetesen nagyon intenzívvé válhat, veszélyeztetve az űrhajót és az esetleges személyzetét. Ezért miért fel vannak szerelve a hasznos rakományokat és a személyzettel ellátott küldetéseket hővédő pajzsokkal, amelyek megvédik őket a légköri belépés során.
1958-as megalakulása óta a NASA erősen támaszkodott a rakéta meghajtására és a merev hőpajzsokra, hogy az űrhajókat lassítsák az orbitális belépés, leszállás és leszállás (EDL) műveletek során. Sajnos ezeknek a rendszereknek megvan a maga részük a hátrányaival, nem utolsósorban ezek közül a tömeg és a hajtóanyag igénye miatt. Ugyanakkor a skálázhatóság kicsit problémát jelent, mivel a nagyobb hasznos rakományokhoz nagyobb aeroszol szükséges, ami még nagyobb tömeget jelent.
Itt különösen hasznosak a felfújható hővédő pajzsok. Ennek a technológiának a felhasználásával a NASA és más űrügynökségek nagyobb aeroszolhéjakat tudnak használni, amelyek nagyobb lökést hozhatnak létre, miközben megtakarítják a tömeget. A NASA olyan ötletek beépítésével az űrhajóikba, amelyek hajtás helyett aerodinamikai erőket használnak fel, a NASA forradalmasítja azt a módszert, amellyel hasznos teher szállítja a bolygókra és a pályára.
A koncepció a hiperszonikus felfújható aerodinamikai gyorsító (HIAD) technológia példája, amelyet a NASA több mint egy évtizede kutat. A HIAD nemcsak a tömeghatékony módot nyújtja a légkörbe érkező bolygóra érkező űrhajók lassításához, hanem a merev rendszerek csomagolási korlátozásait is felszámolja azáltal, hogy felfújható anyagokat használnak, amelyeket az indító járműben lehet elhelyezni.
Ez a technológia tehát a légtömegű bolygóra belépő űrhajó lassításának legtömeghatékonyabb módja, és lehetővé teszi, hogy nagyobb tömegeket szállítson az említett bolygó bármely magasságára. Két szuborbitális repülési teszt elvégzése után a
Miután a tesztelés befejeződött és a technológia integrálható,
A tesztek továbbra is folyamatban vannak a NASA Langley Kutatóközpontjában, ahol a mérnökök előkészítik a felfújható hőpajzsot. Ez abból áll, hogy mérjük a nitrogén hőmérsékletét, amikor az kilép a tartályokból, amelyeket az előzetes próbarepülés során használnak. A csomagolás és a telepítés tesztelését az Airborne System, egy ejtőernyő-tervező és -gyártó cég végzi a kaliforniai Santa Ana-ban.
Ha minden jól megy a 2022-es orbitális teszttel, akkor számíthatunk arra, hogy a HIAD típusú aeroszolok rendszeres funkciókké válnak a Mars, a Vénusz, a Titan és a Naprendszer más sűrűbb légkörű testeiben történő látogatások során. És feltétlenül nézd meg ezt a LOFTID hőpajzsot, a NASA Langley Kutatóközpont jóvoltából:
