NASA menguji 12 kapsul perisai panas baru untuk mendukung misi bulan dan Mars di masa depan

NASA bersiap menguji 12 kapsul perlindungan panas eksperimental, yang akan diuji saat kapal kargo Stasiun Luar Angkasa Internasional terbakar hancur saat meninggalkan stasiun pada 9 Oktober. Pengujian ini dapat membantu mengembangkan sistem perlindungan panas untuk misi masa depan ke Bulan, Mars, dan lebih jauh. Kapal luar angkasa Cygnus XL milik Northrop Grumman dilepaskan dari lengan robot Canadarm2 stasiun pada pukul 12:44 waktu timur AS, membawa ribuan pon peralatan buangan dan kapsul eksperimen. NASA berencana memasukkan kapal tersebut ke atmosfer Bumi pada 12 Oktober, dan membiarkannya hancur selama proses reentry terkontrol.

Tujuan Eksperimen dan Mitra Kerja

Kapsul-kapsul ini akan terpisah dari kapal luar angkasa, dan mengumpulkan data kinerja berbagai material perlindungan panas dalam kondisi ekstrem. Eksperimen yang disebut Kentucky Re-entry Probe Experiment 3 (KREPE-3) ini merupakan proyek kerja sama NASA, University of Kentucky, dan mitra penelitian lainnya. Eksperiman ini memanfaatkan kapal luar angkasa yang sudah dijadwalkan untuk dibuang guna menguji teknologi perlindungan panas canggih dengan biaya relatif rendah.

Kapsul-kapsul ini dirancang oleh mahasiswa University of Kentucky, dilengkapi sensor untuk mengukur suhu, tekanan, gerakan, medan magnet, dan cahaya selama reentry atmosfer. Kapsul-kapsul ini akan mentransmisikan data pengukurannya melalui sinyal satelit, memungkinkan peneliti mempelajari kinerja material dalam kondisi penerbangan aktual. "Ini adalah cara cerdas untuk mendapatkan data penerbangan material yang masih dalam pengembangan," kata Keith Peterson, insinyur material di NASA Ames Research Center. "Kita sebenarnya menumpang kapal luar angkasa yang sudah kembali ke Bumi."

Menguji Material Perlindungan Panas Baru

Salah satu teknologi yang diuji adalah perisai panas cetak 3D yang dikembangkan melalui proyek NASA Johnson Space Center dan Oak Ridge National Laboratory. Kapsul lain akan membawa material yang sudah mapan, termasuk material serupa ubin keramik yang digunakan pada Space Shuttle. NASA Ames juga menguji material perlindungan panas baru yang disebut Materials Engineering Re-entry Innovative Needle-punched Operations (MERINO), yang terbuat dari serat karbon dan serat fenolik yang dijahit menjadi lapisan fleksibel. NASA menyatakan material ini dapat diproduksi lebih cepat dan lebih murah, yang mungkin berguna untuk misi Mars di masa depan.

Satu kapsul akan menguji desain dengan konfigurasi double-cone berujung tungsten, material berbasis karbon, dan perlindungan MERINO. Eksperimen ini akan membantu peneliti membandingkan prediksi komputer dengan kinerja reentry aktual. Kapsul lain akan memeriksa stabilitas desain cangkang pelindung serupa yang direncanakan untuk misi Dragonfly NASA ke Titan, bulan Saturnus. Ia menggunakan material ablasif karbon terendam fenolik yang pernah digunakan dalam misi Mars NASA. Peneliti juga akan menguji perisai panas berbentuk payung yang dapat dideploy, yang dirancang untuk memperluas luas permukaannya dan memperlambat penurunan di atmosfer.

Versi perisai panas yang lebih besar mungkin akhirnya melindungi muatan yang terlalu lebar untuk muat di roket peluncur. Eksperimen lain mencakup material perlindungan panas dan sensor fluks panas yang dikembangkan oleh peneliti University of Stuttgart, Jerman. Proyek ini adalah eksperimen ketiga dalam seri KREPE, yang memanfaatkan pembuangan kapal kargo untuk menguji teknologi tanpa perlu peluncuran khusus. "Kita mendorong batas-batas perisai panas," kata Peterson. "Kita mengujinya dengan cara yang cepat, hemat, dan sangat efektif."

Arah Pengembangan Teknologi Perlindungan Panas di Masa Depan

Pengujian kapsul perlindungan panas NASA tidak hanya mampu mengumpulkan data krusial, tetapi juga mendorong eksperimen dan aplikasi material baru. Melalui kerja sama dengan institusi akademis, eksperimen ini dapat dilakukan dengan biaya relatif rendah, memberikan dukungan teknis penting untuk misi Bulan dan Mars di masa depan. Seiring meningkatnya kebutuhan eksplorasi antariksa, pengembangan sistem perlindungan panas yang lebih efisien dan ekonomis akan menjadi kunci, yang akan membantu meningkatkan keamanan dan tingkat keberhasilan misi.