经过15年1000次测试，猎户座的隔热罩已准备就绪

当阿尔忒弥斯一号于11月16日星期三发射时，美国国家航空航天局的新型巨型月球火箭搭载了猎户座飞船 – 目前还没有载人——首次进入轨道，月球探测的新时代开始了。这对美国国家航空航天局和全世界来说都是一个重要时刻。然而，其中一位将在下一个关键步骤——将猎户座安全带回家——对其工作进行测试的人一点也不紧张。

Jeremy Vander Kam是位于加利福尼亚硅谷的美国国家航空航天局艾姆斯研究中心猎户座飞船热保护系统（TPS）的副系统经理。他领导的团队开发了隔热板和隔热砖，可以保护猎户座免受飞船回家途中遇到的极端高温的影响。

Vander Kam说：“猎户座将以两倍于熔岩的温度在地球大气层中燃烧。”。“但一切都表明，热防护系统将发挥巨大作用，成功的返校将有助于确认隔热罩已准备好保护返回地球的宇航员。”

这是一项重大责任，但对范德金来说，这一刻并不令人紧张。他只是很兴奋大日子终于来了。

一千次强大的测试

猎户座隔热罩使用Avcoat烧蚀材料制成的瓷砖，在重返地球大气层时保护机组人员。烧蚀器以可控的方式燃烧，将热量从航天器上转移出去。猎户座的隔热罩在返回期间将经历大约5000华氏度的温度，大约是太阳温度的一半。

太空舱在距离地球近27万英里的月球外飞行后，将以每小时25000英里的速度运行。当它猛烈撞击地球大气层时，摩擦将在几分钟内将速度降至每小时300英里。结果是高温——而且很多。

阿波罗载人舱的隔热罩依靠一种名为Avcoat的材料来抵御高温。这是一个烧蚀器，意味着它在重返大气层时以可控的方式燃烧，将热量从航天器中转移出去。一种只有一到三英寸厚的Avcoat瓷砖新系统被用来覆盖猎户座隔热板的外表面。这就是隔热板正面5000华氏度和背面仅200华氏度之间的区别。

猎户座上的某些位置也使用了第二种烧蚀材料。由Ames发明的三维多功能烧蚀热防护系统（3DMAT）由树脂中的石英编织线制成。它比Avcoat更强，被包括在内是为了加强飞船上的连接点。

Vander Kam对该系统的信心部分来自于对热防护材料的广泛测试。在埃姆斯的电弧喷射设施中，令人难以置信的高温、快速移动的气体模拟了进入大气的条件，TPS团队进行了1000多次测试。

数据丰富的回报

猎户座将于12月11日星期日重返大气层，这将对TPS团队的工作进行终极测试。Vander Kam将在圣地亚哥海岸外的一艘美国海军舰艇上等待，参与飞船溅落太平洋后的回收工作。

阿尔忒弥斯一号的主要目标是证明猎户座隔热罩可用于宇航员的飞行。该决策所需的一些数据将来自Avcoat材料中嵌入的传感器。埃姆斯制造的仪器将测量隔热板所经历的温度，而压力和辐射传感器则由美国国家航空航天局位于弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心和该机构位于休斯顿的约翰逊航天中心提供。

在阿尔忒弥斯一号任务之后，艾姆斯团队还将采集烧焦的Avcoat瓷砖样本，以分析材料是如何烧蚀的。

Vander Kam希望从猎户座的飞行数据中学到很多东西，这也将有助于确认他们计算机模拟的准确性。这在一定程度上是由艾姆斯的同事创建的，目的是预测太空舱的发射和重返大气层条件。

所有这些信息加在一起，可以用来确认未来阿尔忒弥斯任务中隔热罩的设计，并在短期内宣布阿尔忒弥s II“船员认证”载人登月。

2018年11月1日，美国海军潜水员与美国国家航空航天局一起参加了从太平洋开放水域回收猎户座太空舱测试版的练习。猎户座号被拖进附近的约翰•P•默塔号战舰的井甲板。在这个视图中有两个橙色的大模型直立袋，但当猎户座真正溅落时，会有五个。

在未来的阿尔忒弥斯任务中，美国国家航空航天局将让第一位女性和第一位有色人种登上月球——范德卡姆自豪地支持这一目标。

“这对人类来说是一个伟大的里程碑，”他说。“我认为重要的是要提醒我们所有人都渴望更大的团结。”

展望溅落，Vander Kam很高兴能听到猎户座在飞行速度仍快于音速时应该发出的音爆：这是太空舱重返大气层一切顺利的第一条线索。

然后，降落伞就会出来，由于他的团队的工作，他将观看航天器滑翔到海面。

他说：“这些年和同一个人在一起真的很酷。”。“和我的团队一起取得这样的成就真是太棒了。我希望能感同身受！”

他肯定不会孤单。

对于新闻媒体：

有兴趣报道这一话题的新闻媒体成员应联系美国航空航天局埃姆斯新闻编辑室。

横幅图像：

2021年4月19日，位于加利福尼亚州硅谷的美国航空航天局艾姆斯研究中心，猎户座飞船隔热材料样本在激光增强电弧喷射设施中接受测试。猎户座的热防护材料经历了1000多次电弧喷射测试，在测试过程中，极热且快速移动的气体经过测试材料，接近航天器进入大气层时所经历的加热。测试结果有助于证明阿尔忒弥斯一号任务的隔热罩。学分：美国国家航空航天局/艾姆斯研究中心

作者：Abby Tabor

艾姆斯研究中心