یک کشتی تدارکاتی بدون سرنشین Cygnus امروز، شنبه، 20 نوامبر از ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) خارج میشود. این سفینه مملو از زباله و وسایل غیر ضروری از ایستگاه، قرار است به طور بیضرری در جو زمین بر فراز اقیانوس آرام بسوزد. اما قبل از نابودی، این فضاپیما یک تحقیق علمی دیگر را با انتشار مجموعهای از سه کاوشگر انجام خواهد داد که دادههایی را در مورد اثربخشی محافظ حرارتی جمعآوری میکنند و با سرعت در جو سیاره، آن را به زمین منتقل میکنند.
این سه کپسول بخشی از آزمایشی به نام آزمایش کاوشگر ورودی مجدد کنتاکی (KREPE) هستند که به عنوان روشی مقرون به صرفه برای آزمایش مواد محافظ حرارت طراحی شده است.
در حال حاضر، طراحی سپرهای حرارتی – که از نظر فنی سیستمهای حفاظت حرارتی (TPS) نامیده میشود – بیشتر بر اساس مدلهای ریاضی از شرایط ورود مجدد است. به منظور ایمن بودن، TPS ها اغلب از نظر اندازه بیش از حد برآورد می شوند، بنابراین سپر فضای و جرم بیشتری را نسبت به آنچه لازم است اشغال می کند. با آزمایش KREPE، مهندسان میتوانند اطلاعات بیشتری در مورد شرایط واقعی ورود مجدد جمعآوری کنند که میتواند به باریکتر و سبکتر کردن محافظ کمک کند.
کپسول های مورد استفاده در تست KREPE دارای حسگرهایی هستند که در اعماق مختلف درون محافظ حرارتی قرار گرفته اند. وقتی سیگنوس آماده خروج از ایستگاه فضایی بینالمللی است، فضانوردان کپسولها را در حالت غیرفعال قرار میدهند تا آماده باشند و منتظر بمانند تا کشتی از ایستگاه خارج شود و ایستگاه را ترک کند. کپسول ها به دنبال سیگنال هایی هستند که نشان می دهد کشتی ماکیان در حال ورود به جو و شروع به تجزیه شدن است، مانند افزایش دما و شتاب خاص. هنگامی که آنها این سیگنال ها را دریافت می کنند، کپسول ها فعال می شوند و شروع به جمع آوری داده ها می کنند. این فعالسازی همچنین یک سیستم ارتباطی را روشن میکند و به کپسولها اجازه میدهد تا دادهها را به زمین ارسال کنند.
کپسولها باید به جمعآوری دادهها در حین سقوط در جو ادامه دهند تا در نهایت در اقیانوس پاشیده شوند. این یافته ها می تواند نه تنها در توسعه مواد محافظ حرارتی برای فضا، بلکه برای اهداف اینجا روی زمین کمک کند.