华盛顿——搭乘气象卫星发射的有效载荷将展示一项技术，美国宇航局正在考虑用于未来的火星着陆，一家公司正在研究火箭的可重复使用性。
联合发射联盟 Atlas 5 计划于 11 月 10 日东部时间凌晨 4 点 25 分从加利福尼亚范登堡太空部队基地升空。火箭的主要有效载荷是联合极地卫星系统 (JPSS) 2 气象卫星，该卫星将在放置在极地轨道上，为美国国家海洋和大气管理局收集天气数据。 发射原定于 11 月 1 日进行，但因更换火箭半人马座上级的电池而推迟。
JPSS-2 发射的第二个有效载荷是充气减速器 (LOFTID) 的低地球轨道飞行测试，这是 NASA 的一项技术演示。 虽然 JPSS-2 将在升空近半小时后部署，但 LOFTID 将在升空后 75 分钟内一直与半人马座相连，在半人马座脱轨燃烧之后。
在部署前不久，LOFTID 将为直径六米的再入防护罩充气。 该隔热罩将使飞行器从轨道速度减慢到 0.7 马赫，因为船上的仪器会收集有关隔热罩性能的数据。 然后，LOFTID 将部署降落伞以减慢它在剩余的下降过程中的速度，在夏威夷以东的太平洋上溅落，由一艘船回收。
LOFTID 是 NASA 进行的一系列充气再入系统技术演示中的最新成果，其尺寸不受火箭有效载荷整流罩的限制。 美国宇航局兰利研究中心的 LOFTID 项目经理乔·德尔·科索说：“目前，我们使用刚性技术来限制航空壳本身的尺寸，以适应运载火箭的整流罩”，或者不超过 5 米宽。 ，在 10 月的发射前简报中。 这将运送到火星表面的有效载荷的大小限制在 1.5 公吨左右。
使用充气技术的更大的航空壳可以实现更重的有效载荷，最大可达 20 至 40 公吨。 “这是将人类送上火星所需要的，”他说。 更大的机壳还可以进入火星上更高的地形，那里的大气密度不足以使装有现有系统的车辆减速。
NASA 希望通过 LOFTID 测试收集充气隔热罩的性能。 NASA Langley 的 LOFTID 总工程师 John DiNonno 表示，隔热罩在再入期间的峰值温度将超过 1,400 摄氏度，并会经历高达 9 克的减速。 充气结构受到灵活的热保护系统的保护，该系统由可针对特定任务量身定制的材料制成。
夏威夷海岸外的一艘船将在溅落后恢复 LOFTID，但作为预防措施，该车辆将在降落伞下弹出数据记录器，该降落伞可以单独恢复。 它还会实时返回一些有限的数据。 “我们应该能够在重新进入后至少几个小时内获得一些关于它是否成功的初步反馈，”德尔科索说。
NASA 空间技术任务理事会技术演示主任 Trudy Kortes 说，LOFTID 在五年内花费了 NASA 近 9300 万美元。 NASA 还通过一项没有资金的太空法案协议与 ULA 合作执行该任务，ULA 支持将 LOFTID 集成到半人马座上，以及降落伞系统和回收船。 LOFTID 任务正式献给 ULA 工程师伯纳德·库特 (Bernard Kutter)，他从事先进技术研究，但在 2020 年意外去世。
ULA 的首席技术专家约翰·里德 (John Reed) 表示，他的公司对 LOFTID 感兴趣，将其作为该公司火神火箭明智模块化自主返回技术 (SMART) 可重用性概念的一部分。 在 SMART 方法下，Vulcan 助推器的发动机部分将在级分离后分离，并部署一个可充气的航空壳以在再入期间减慢它的速度。 在下降的最后阶段，降落伞会减慢发动机部分的速度。
他说，该公司还对该技术更广泛的商业应用感兴趣。 “这项工作的全部重点是开发一条不仅可以支持我们而且可以支持 LEO 商业应用的路径，从地月返回产品，以及进入火星并拥有真正实现人类扩张的低质量。”
这些未来的应用将需要比在 LOFTID 上测试的 6 米版本更大的航空弹。 在 10 月 25 日 AIAA ASCEND 会议期间的简报会上，美国宇航局空间技术任务理事会代理首席建筑师米歇尔·蒙克估计，ULA 可能需要 12 至 14 米宽的航空弹，而火星着陆器可能需要 16 米宽的版本。
“我们在我们的发展战略中进行了扩大的飞行测试，”她说，这也将使充气机壳更加坚固，并包括火星任务所需的综合制导、导航和控制。
她补充说，她预计任何对更大充气减速器的 ULA 测试都将支持 NASA 的火星计划。 “我们将进行几次高超音速充气式气动减速器的飞行，这些飞行器将配备仪表，并为我们提供更多关于其在飞行环境中的性能的数据集，我们可以利用这些数据集建立信心并进行改进，”她说。
她说，ULA 未来的这些测试也将有助于维持生产 NASA 未来任务所依赖的充气机壳关键部件的供应商。 “我们认为这是一个很好的合作伙伴关系，也是一种维护供应链并在我们朝着火星任务迈进的过程中不断学习的方式。”
Kortes 说，现在确定何时可以在火星任务中使用充气减速器还为时过早。 “这是降低风险，”她说。 在 LOFTID 之后，“我们将开始讨论扩大规模，开始努力。”
