Loňská mise EFT-1 ukázala, že nová americká loď Orion splňuje všechny základní požadavky pro další vývoj – jednou z klíčových podmínek byl úspěšně fungující systém tepelné ochrany. Na základě dat naměřených během mise technici průběžně upravují řešení kosmické lodi, aby co nejlépe ochránili posádku uvnitř. Je totiž potřeba počítat s tím, že mise EFT-1 trvala jen pár hodin a loď se dostala jen pár tisíc kilometrů od naší planety. Všechny další mise ale budou trvat mnohem déle a Orion zamíří do vzdálenějších končin.

Příští mise Orionu nese označení EM-1 a americká loď bude poprvé vyslána do vesmíru na nové superraketě Space Launch System (SLS). Orion má zamířit k Měsíci a bude tedy pobývat ve vesmíru více než tři týdny a do atmosféry vstoupí rychleji, než při loňském testu, což s sebou přinese větší nároky na systém tepelné ochrany. Při misi EFT-1 se Orion zanořil do pozemské atmosféry rychlostí 9,1 km/s a tepelný štít se rozžhavil na 2200°C, ale při misi EM-1 bude rychlost vstupu do atmosféry 11 km/s. Rozdíl není na první pohled výrazný, ale teplotní namáhání v tomto případě roste téměř exponenciálně se zvyšující se rychlostí.

„Systém tepelné ochrany je klíčovou složkou, která je nezbytná pro všechny další mise,“ vysvětluje John Kowal, který v NASA zodpovídá za tepelnou ochranu Orionu. Během sestupu na Zemi je nejvíce namáhanou částí tepelné ochrany tepelný štít na spodním konci kuželového modulu, který je během letu zakryt v ochranném pouzdře. Ten pro misi EFT-1 byl stavěný jako monolitický, zatímco všechny další už se budou skládat ze zhruba 180 menších dílů, což zlevní a zjednoduší výrobu při zachování požadované bezpečnosti. Technici zároveň našli způsob, jak odlehčit titanovou kostru, na kterou se připojuje samotná ochranná vrstva. Týmy odborníků na základě dat z mnoha senzorů, které byly na palubě Orionu během loňského letu, mohly na přesně daných místech zeslabit titanové nosníky, což ušetřilo mnoho váhy. Sluší se poznamenat, že výroba prvních dílů pro tepelný štít na misi EM-1 již začala.

Druhá část systému tepelné ochrany bývá často opomíjena – jde o vnější stěny kabiny. „Jak se přibližuje termín mise EM-1, můžeme udělat pokrok na základě toho, co jsme se naučili ze stavby i letu prvního Orionu a vylepšit tak jeho systémy,“ vysvětluje John Kowal. Nejvýraznější změnou bude, že svrchní část stěny kabiny bude tvořit kovová vrstva stříbrné barvy. Tato vrstva bude připevněna ke kvádrům tepelné ochrany, které při misi EFT-1 tvořily vnější stěnu lodi a zajišťovaly tak tepelnou izolaci. Právě díky nim stěny Orionu svou strukturou na první pohled připomínaly cihlovou zeď.

Lesklá vrstva umožní eliminovat tepelné ztráty lodi ve chvíli, kdy bude otočená od Slunce a tím pádem budou její stěny vystaveny výraznému chladu. Vrstva ale najde uplatnění i v opačné situaci, tedy když se kabina Orionu otočí a dopadnou na ni sluneční paprsky. Řečeno pomocí čísel – stěny Orionu pod touto vrstvou si budou udržovat svou teplotu, pokud bude vnější část lodi vystavena rozpětí – 100 až 300 °C.  Kromě toho se bude kovová vrstva hodit i jako prevence elektrických nábojů, které by se mohly na povrchu objevit během pobytu ve vesmíru a při návratu do atmosféry. Další vizualizace lodi Orion najdete v tomto článku na webu Evropské kosmické agentury.

Zdroje informací:
http://www.nasa.gov/
http://blogs.esa.int/

Zdroje obrázků:
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/silver_1.jpeg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/silver_entry.jpeg
https://c1.staticflickr.com/1/656/23148074005_765c8cf88e_h.jpg
https://c2.staticflickr.com/6/5688/23183963371_65cfb3a69f_h.jpg
https://c2.staticflickr.com/6/5667/23183993971_030ca10846_h.jpg