Экономичный ИК-сенсор и плетеный теплощит: чем НАСА ответит космосу?
Ученые НАСА разрабатывают две новые технологии, которые выведут на новый уровень процессы наблюдения и безопасного вхождения космических аппаратов в атмосферу.
Лаборатория реактивного движения НАСА в Пасадене (Калифорния) разрабатывает на основе современных полупроводниковых материалов новые инфракрасные сенсоры HOTISD, способные работать при повышенных температурах. Благодаря не требущим охлаждения ИК-сенсорам перспективные системы наблюдения станут намного проще и компактнее, а также будут потреблять меньше энергии.
Новая сенсорная технология может использоваться в самом широком спектре приложений, включая космические миссии и высокочувствительные наземные инфракрасные камеры. В настоящее время подобные инфракрасные приборы оснащаются криогенным охлаждением: громоздкой, сложной и склонной к поломкам системой. Чувствительные неохлаждаемые сенсоры смогут обойтись без принудительного охлаждения и существенно сэкономят вес космического аппарата. В настоящее время уже изготовлены первые прототипы ИК-сенсоров нового поколения.
Новые инфракрасные датчики способны работать при повышенных температурах и не требуют принудительного охлаждения. Слева направо: сенсоры с разрешением 1024х1024, 640х512 и 320х256 пикселей
Научно-исследовательский центр НАСА им. Эймса работает над не менее прорывной технологией: «плетеной» теплозащитой WTPS для спускаемых аппаратов.
Современные тепловые щиты, которые защищают космические аппараты во время входа в плотные слои атмосферы, представляют собой жесткую конструкцию из углеродных волокон, металла и керамики. Из-за этого они имеют большой вес и подчиняют себе компоновку всего аппарата.
Благодаря высокотехнологичным методам проектирования, теплозащита WTPS будет легче, дешевле и надежнее современной
В НАСА планируют разработать «плетеные» тепловые щиты WTPS, которые будут легче, гибче и надежнее современных. Этот проект кардинально изменит подход к расчету параметров работы тепловой защиты в экстремальных условиях. Базовым станет трехмерное моделирование и расчет щитов для условий подсадки на различные планеты, что исключительно важно, поскольку сегодня проектирование и изготовление теплозащиты занимает слишком много времени. Новый подход с использованием современных средств проектирования обеспечит ускоренную разработку и тестирование важнейшего элемента спускаемых аппаратов.
Фактически инженеры могут быстро смоделировать необходимую структуру, толщину и материалы щита для каждой конкретной миссии, что повысит надежность защиты без необходимости устанавливать большие допуски, обеспечивающие избыточный запас прочности. Данная технология будет использоваться во всех новых миссиях НАСА на Марс, Венеру и Сатурн, включая будущие пилотируемые полеты с высадкой на планеты.
Лаборатория реактивного движения НАСА в Пасадене (Калифорния) разрабатывает на основе современных полупроводниковых материалов новые инфракрасные сенсоры HOTISD, способные работать при повышенных температурах. Благодаря не требущим охлаждения ИК-сенсорам перспективные системы наблюдения станут намного проще и компактнее, а также будут потреблять меньше энергии.
Новая сенсорная технология может использоваться в самом широком спектре приложений, включая космические миссии и высокочувствительные наземные инфракрасные камеры. В настоящее время подобные инфракрасные приборы оснащаются криогенным охлаждением: громоздкой, сложной и склонной к поломкам системой. Чувствительные неохлаждаемые сенсоры смогут обойтись без принудительного охлаждения и существенно сэкономят вес космического аппарата. В настоящее время уже изготовлены первые прототипы ИК-сенсоров нового поколения.
Новые инфракрасные датчики способны работать при повышенных температурах и не требуют принудительного охлаждения. Слева направо: сенсоры с разрешением 1024х1024, 640х512 и 320х256 пикселей
Научно-исследовательский центр НАСА им. Эймса работает над не менее прорывной технологией: «плетеной» теплозащитой WTPS для спускаемых аппаратов.
Современные тепловые щиты, которые защищают космические аппараты во время входа в плотные слои атмосферы, представляют собой жесткую конструкцию из углеродных волокон, металла и керамики. Из-за этого они имеют большой вес и подчиняют себе компоновку всего аппарата.
Благодаря высокотехнологичным методам проектирования, теплозащита WTPS будет легче, дешевле и надежнее современной
В НАСА планируют разработать «плетеные» тепловые щиты WTPS, которые будут легче, гибче и надежнее современных. Этот проект кардинально изменит подход к расчету параметров работы тепловой защиты в экстремальных условиях. Базовым станет трехмерное моделирование и расчет щитов для условий подсадки на различные планеты, что исключительно важно, поскольку сегодня проектирование и изготовление теплозащиты занимает слишком много времени. Новый подход с использованием современных средств проектирования обеспечит ускоренную разработку и тестирование важнейшего элемента спускаемых аппаратов.
Фактически инженеры могут быстро смоделировать необходимую структуру, толщину и материалы щита для каждой конкретной миссии, что повысит надежность защиты без необходимости устанавливать большие допуски, обеспечивающие избыточный запас прочности. Данная технология будет использоваться во всех новых миссиях НАСА на Марс, Венеру и Сатурн, включая будущие пилотируемые полеты с высадкой на планеты.
Ещё новости по теме:
18:20