Le procédé de tissage 3-D de la matière HEEET. Crédit :NASA
Au cours des quatre dernières années, Le projet Heatshield for Extreme Entry Environment Technology (HEEET) de la NASA a mûri un roman, tridimensionnel, technologie tissée de système de protection thermique (TPS) pour les missions scientifiques recommandées dans le Planetary Science Decadal Survey. Ces missions — sondes et atterrisseurs Vénus, sondes Saturne et Uranus, et des missions de retour d'échantillons vers des comètes et des astéroïdes, nécessiteront une protection contre le réchauffement atmosphérique intense pour atteindre leurs destinations. Le produit TPS standard utilisé par la NASA lors de sa précédente mission vers Vénus n'est plus disponible, mais la technologie résultant du projet HEEET a abouti à une solution améliorée.
L'architecture HEEET TPS double couche se compose d'un couche tout en carbone conçue pour être exposée aux environnements extrêmes d'entrée. Une couche isolante de plus faible densité, composé de fils mélangés de carbone et de phénol, est situé sous la couche tout carbone et est conçu pour limiter la température de la charge utile. Un tissage couche à couche emboîte mécaniquement les deux couches ensemble.
Parce que l'épaisseur des couches peut varier, l'approche à double couche permet d'optimiser la masse pour une mission donnée et offre une plus grande efficacité de masse par rapport aux approches TPS traditionnelles. Le matériau HEEET résultant permet une conformité, bouclier thermique intégré qui offre une protection contre les environnements d'entrée extrêmes. À ce jour, la technologie HEEET a démontré des performances exemplaires lorsqu'elle est soumise à des conditions de test de jet d'arc de 5000 W/cm2 de flux thermique et 5 atmosphères de pression.
En plus de combler le fossé technologique TPS, HEEET permettra d'étendre les capacités des missions futures. En raison des propriétés inhérentes du matériau TPS patrimonial, les missions précédentes devaient être conçues pour résister à des charges gravitationnelles élevées à l'entrée, limitant l'instrumentation scientifique qui pourrait être utilisée. HEEET fournira une solution efficace en masse et robuste, permettant de concevoir des missions avec des charges d'entrée réduites et une masse de bouclier thermique inférieure de 30% à 40%.
Modèle HEEET lors d'essais à jet d'arc au centre de recherche Ames de la NASA. Crédit :NASA
L'effort de développement de la technologie HEEET en cours se traduira par une technologie TRL 6 pour les futures missions planétaires et de retour d'échantillons de la NASA. Le tissage, moulage, et les aspects d'infusion de résine de la technologie ont été transférés à l'industrie et les fournisseurs sont prêts à soutenir les futures missions. Dans le cadre de l'avancement TRL de HEEET, le projet construit une unité d'essai technique (ETU) d'un mètre de diamètre. Les interfaces ETU et les conditions de test ont été développées avec le soutien de projets de vol et de missions précédents.
