Giovedì mattina, la NASA ha inviato nello spazio un gigantesco strumento gonfiabile, per poi riportarlo dall’orbita, sparpagliato nell’oceano vicino alle Hawaii.

Potresti pensarlo come un castello di gomma dallo spazio, anche se i responsabili della missione preferirebbero che tu non lo facessi.

“Direi che sarebbe impreciso”, ha detto Neil Chetwood, investigatore principale del test di volo in orbita bassa di un deceleratore gonfiabile, o LOFTID in breve, del confronto durante un’intervista.

LOFTID può sembrare una bufala divertente, ma il progetto da 93 milioni di dollari dimostra un’interessante tecnologia che potrebbe aiutare la NASA con il suo obiettivo di trasportare in sicurezza le persone sulla superficie di Marte un giorno. L’agenzia ha fatto atterrare una serie di veicoli spaziali robotici su Marte, ma i metodi attuali funzionano solo con carichi utili di circa 1,5 tonnellate, circa la maggior parte di una piccola automobile.

Questo non è adatto per i lander più grandi, che trasportano 20 tonnellate o più, che le persone e le forniture di cui hanno bisogno per sopravvivere sul Pianeta Rosso.

Una descrizione più accurata del dispositivo sarebbe che era un piatto largo 20 piedi quando gonfiato. È fatto di strati di tessuto in grado di resistere alla caduta nell’atmosfera a 18.000 miglia orarie e temperature vicine a 3.000 gradi Fahrenheit.

Tuttavia, lo scudo termico gonfiabile condivide la caratteristica principale di un castello gonfiabile: non gonfiato, può essere piegato e ben confezionato. LOFTID si inserisce in un cilindro largo poco più di quattro piedi e alto un piede e mezzo. Per uno scudo termico solido tradizionale, non c’è modo di stipare qualcosa di 20 piedi di diametro in un missile che non sia così largo.

Una superficie più ampia come il LOFTID genera molto più attrito dell’aria: in pratica frena meglio perché attraversa l’atmosfera superiore e la maggiore resistenza consente di rallentare i carichi utili più pesanti. Per le future missioni su Marte, lo scudo termico gonfiabile sarà combinato con altri sistemi come paracadute e missili per guidare la sonda verso un facile atterraggio.

Ciò richiederebbe uno scudo termico di circa 30 piedi di diametro, ha detto il dottor Chitwood, “perché è una massa molto alta che stiamo cercando di portare su Marte per gli umani”.

Giovedì, il team LOFTID ha avuto poco da fare durante il conto alla rovescia per il decollo all’1:49 PT a bordo di un razzo Atlas V. Per evitare la possibilità di causare problemi con la missione principale, il dispiegamento di un satellite meteorologico, i sistemi LOFTID non erano operativi fino a dopo Ore di lancio del satellite.

La NASA ha successivamente segnalato un potenziale problema Utilizzando il pannello solare del satellite, il sistema Joint Polar Satellite-2, che misura l’energia emessa dal pianeta attraverso l’atmosfera per migliorare le previsioni meteorologiche. Ma LOFTID è stato pubblicato senza problemi.

Il secondo stadio del razzo, con il LOFTID ancora installato, ha acceso il motore due volte brevemente per riportare correttamente il LOFTID nell’atmosfera.

Nei minuti successivi, l’azoto pressurizzato ha gonfiato lo scudo termico del LOFTID, un insieme annidato di tubi a forma di ciambella che sembravano un fungo o un ombrello che sporgeva dalla parte superiore dello stadio del razzo. Per aggiungere stabilità al LOFTID, lo stadio del razzo ha iniziato a ruotare come una cresta a tre pesanti rivoluzioni al minuto prima di lanciare il veicolo di prova nel suo volo attraverso l’atmosfera.

Due ore dopo il decollo, il LOFTID stava ondeggiando nell’Oceano Pacifico a circa 500 miglia dalle Hawaii. Il video sgranato a infrarossi catturato da una nave di soccorso mostrava LOFTID che scendeva sotto un baldacchino e poi schizzava in acqua.

“Sono tutti così rilassati ed eccitati”, ha detto Greg Swanson, capo della strumentazione di LOFTID, durante una trasmissione televisiva della NASA. Era sulla nave di soccorso diretta verso l’auto per farla uscire dall’acqua.

L’idea degli scudi termici gonfiabili risale a mezzo secolo fa, ma non c’erano materiali che avessero la forza e la resistenza al calore richieste.

Il dottor Chitwood ha detto che due decenni fa, Steve Hughes, uno dei principali ingegneri di LOFTID, ha letto alcuni articoli che descrivevano gli sforzi russi negli scudi termici gonfiabili. “Ho pensato che fosse una buona idea”, ha detto. “Tra noi, l’abbiamo messo insieme”.

Ciò ha portato a tre test dieci anni fa. Questi scudi gonfiabili larghi 10 piedi sono stati lanciati contro missili suborbitali, volando su e giù. Il test LOFTID raddoppia il diametro e, poiché l’imbarcazione ha raggiunto l’orbita, il ritorno è stato molto più veloce e si è generato più calore.

Il dottor Chitwood ha affermato che il successo significa che la tecnologia è ora pronta per l’uso nelle missioni.

Oltre a Marte, gli scudi termici gonfiabili possono aiutare ad atterrare in altri mondi con atmosfere simili Venere E il Titano, la luna più grande di Saturno.

Più vicino a casa, ha detto il dottor Chitwood, circa una dozzina di aziende hanno espresso interesse per la tecnologia. “Questo non esco e vendo loro”, ha detto. “Questi sono quelli che mi chiamano.”

Il primo è United Launch Alliance, il produttore del razzo Atlas V che ha lanciato LOFTID.

Spinta dal successo di SpaceX, che fa atterrare regolarmente le fasi di supporto dei suoi razzi Falcon 9, United Launch Alliance, una joint venture tra Boeing e Lockheed Martin, vuole eventualmente riutilizzare parti del razzo Vulcan, la prossima generazione di razzi, che è dovrebbe volare per la prima volta L’anno prossimo.

A differenza di SpaceX, l’azienda non sta cercando di raggiungere l’intera prima fase.

Invece, la cabina nella parte posteriore del booster del Vulcan che contiene i pezzi più costosi – i motori – verrà scaricata e riportata a terra, rallentata prima da uno scudo termico gonfiabile, e poi paracadutata. Successivamente, l’elicottero raccoglie il vano motore in discesa e lo porta alla nave. (Un’altra compagnia missilistica, Rocket Lab, sta provando un approccio simile Dal raccogliere parti di missili in aria.)

Una piccola startup chiamata Outpost Space sta cercando di creare una nuova compagnia spaziale che potrebbe utilizzare la tecnologia dello scudo termico gonfiabile. Negli ultimi anni, un gran numero di nuove compagnie missilistiche ha ridotto i costi di lancio dei satelliti in orbita. Ma restituire qualsiasi cosa sulla Terra, come campioni di farmaci o nuovi materiali prodotti in un ambiente quasi privo di peso in un’orbita terrestre bassa, rimane limitato e difficile. Attualmente, questo può essere fatto solo con i payload che vengono spostati in un file Stazione Spaziale Internazionale O forse La nuova stazione spaziale cinese.

Tuttavia, Outpost ritiene che molti ricercatori e aziende sarebbero felici di evitare viaggi da e verso una stazione spaziale e optare per viaggi in orbita molto più brevi.

Il signor Dunn ha detto che Outpost mirava a lanciare la prima dimostrazione orbitale del suo sistema l’anno prossimo.

“È fondamentalmente una piccola piattaforma che consente al carico utile di funzionare ed essere esposto all’ambiente spaziale”, ha affermato Jason Dunn, CEO dell’azienda. “Poi ritorna. Quindi è come una stazione spaziale molto piccola ed è tornata dopo la tua missione.”

Il team di Outpost ha ideato gli scudi termici gonfiabili della NASA e ha firmato un contratto con la NASA per sviluppare versioni utilizzabili. Una volta che lo scudo termico gonfiabile guida la navicella spaziale Outpost attraverso il calore di ritorno, un secondo sistema gonfiabile – l’aliante – si dispiega e il carico utile può essere diretto con precisione verso il punto di atterraggio.

Il signor Dunn ha affermato che i potenziali clienti di Outpost “non possono permettersi il tour o devono caricarlo e scaricarlo più velocemente”. “Quello che siamo stati in grado di sviluppare è un sistema in grado di volare in missioni davvero brevi che possiamo raggiungere nello spazio e tornare indietro in un mese”.