Pesawat ruang angkasa Orion NASA akan menjalani tes terakhirnya — dan ini adalah yang besar

Misi Artemis I NASA hampir selesai, dan sejauh ini penerbangan berani Orion jauh melampaui Bulan telah berjalan sebaik yang diharapkan oleh badan antariksa itu. Namun untuk mendapatkan passing grade, misi tersebut tetap harus melewati ujian akhir.

Ujian akhir ini akan berlangsung pada hari Minggu saat pesawat luar angkasa memasuki atmosfer bumi pada pukul 12:20 ET (17:20 UTC). Selama 20 menit berikutnya, sebelum Orion muncul di Samudra Pasifik di Semenanjung Baja Meksiko, ia harus melambat dari kecepatan Mach 32 menjadi nol sebelum jatuh ke air.

Ini bukan hal kecil. Orion memiliki massa 9 ton, hampir sama dengan dua atau tiga gajah besar. Basisnya, ditutupi dengan pelindung panas yang perlahan-lahan hangus saat melewati atmosfer bumi, harus tahan terhadap suhu mendekati 3.000 derajat Celcius.

Ada dua elemen utama untuk masuk kembali ini yang ingin diuji oleh NASA – kinerja pelindung panas ini dan sistem parasutnya. Untuk perencana misi, perhatian terbesar adalah perisai panas.

“Masuk kembali adalah tujuan nomor satu kami, dan untuk alasan yang bagus,” kata Mike Sarafin, yang memimpin tim manajemen misi Artemis I. “Tidak ada fasilitas arcjet atau aerothermal di Bumi yang mampu mereplikasi re-entry hipersonik dengan pelindung panas seukuran Orion. Dan ini adalah desain pelindung panas yang benar-benar baru. Ini adalah perangkat penting keselamatan untuk melindungi pesawat ruang angkasa dan astronot di dalamnya. Jadi pelindung panas harus berfungsi. Kami dapat membeli sebagian dari risiko itu, tetapi tidak dalam hal pengembalian di Mach 32.”

Sebuah desain baru

NASA menguji pesawat ruang angkasa Orion versi boilerplate pada Desember 2014 dan membawanya ke ketinggian hampir 6.000 km. Dari orbit ini, Orion memasuki kembali atmosfer Bumi dengan kecepatan 9 km/detik. Untuk Artemis I, Orion kembali dengan kecepatan 11 km/detik. Itu mungkin tidak terdengar seperti peningkatan besar, tetapi untuk kecepatan masuk kembali, peningkatan elemen konvektif dan radiatif bersifat eksponensial seiring dengan peningkatan kecepatan, kata Jim Geffre, manajer integrasi kendaraan Orion.

“Jadi efek kecepatannya sangat besar, dan itulah mengapa peningkatan tekanan panas dari entri orbit Bumi yang rendah ke kecepatan bulan jauh lebih tinggi,” katanya kepada Ars.

Kendaraan Orion yang diterbangkan selama misi EFT-1 mengandung bahan ablatif dasar yang sama, sebuah epoksi yang dikenal sebagai AVCOAT, yang digunakan oleh kapsul Apollo sekembalinya dari bulan setengah abad yang lalu. Seperti kapsul Apollo, bahan AVCOAT ini disuntikkan ke dalam sel sarang lebah di dasar pesawat luar angkasa.

Namun, untuk penerbangan Artemis I dan misi masa depan, NASA beralih ke desain blok AVCOAT yang “dibentuk” untuk pangkalan Orion. Ini dilakukan sebagian untuk membuat pelindung panas ini lebih cepat dan lebih efisien untuk dibuat. Berbeda dengan desain sarang lebah, pelindung panas balok yang dibentuk ini dapat dibangun sejajar dengan dasar pesawat ruang angkasa, bukannya dipasang kembali.

Di bagian bawah Orion terdapat 186 balok berbentuk berbeda, teka-teki jigsaw yang benar-benar menutupi bagian bawah pesawat ruang angkasa selebar 5 meter. Masuk kembali hari Minggu akan menguji metode desain NASA untuk mengisi lapisan dan celah di antara balok-balok berbentuk ini.

parasut dan hopper

Elemen kunci lain dari masuknya kembali Orion adalah penyebaran parasutnya sekitar 1.600 meter di atas permukaan bumi. Seluncuran ini dirancang untuk memperlambat Orion hingga kecepatan 30 km/jam saat jatuh ke laut.

Tidak seperti pelindung panas Orion, bagaimanapun, pejabat NASA percaya bahwa mereka telah cukup mengkarakterisasi risiko parasut melalui kampanye pengujian ekstensif. Geffre mengatakan hingga saat ini NASA telah melakukan 47 uji jatuh sistem parasut Orion.

NASA mengumumkan Kamis bahwa mereka berencana untuk mendaratkan Orion lebih jauh ke selatan di Pasifik daripada yang diperkirakan sebelumnya. Hal ini disebabkan kondisi cuaca yang lebih buruk jauh ke utara lepas pantai California. Alhasil, Orion akan mendarat di dekat Isla Guadalupe, yang berjarak sekitar 150 mil sebelah barat Semenanjung Baja di Meksiko.

Sebagai bagian dari keturunannya, Orion akan mengikuti a lewati entri Teknik bukan keturunan langsung diikuti oleh misi Apollo. Hal ini memungkinkan Orion mendarat lebih dekat ke pantai dan mengekspos astronot ke gaya gravitasi yang lebih rendah – sekitar 4 G – daripada masuk kembali Apollo.

NASA akan menyiarkan kembalinya Orion secara langsung pada hari Minggu mulai pukul 11:00 ET (16:00 UTC), dengan penyebaran diharapkan pada pukul 12:40 ET.