Cygnus XL покинул МКС с 12 капсулами для теста теплозащиты

Подробно

Что такое KREPE-3 и кто проводит эксперимент?

KREPE-3 (Kentucky Reentry Probe Experiment-3) проводится на 24-й грузовой миссии Northrop Grumman для NASA, у которой два обозначения: CRS-24 и NG-24. Конструкции 12 небольших капсул разработали студенты Университета Кентукки, а различные теплозащитные материалы и приборы предоставили партнёры.

В проекте участвуют Университет Кентукки, штат Кентукки, программа NASA EPSCoR, несколько центров NASA, а также другие федеральные и коммерческие партнёры. По данным университета, миссией руководят исследователи и студенты факультетов машиностроения и аэрокосмической техники, электротехники и вычислительной техники вместе с университетским Институтом гиперзвуковых исследований.

«Мы поддерживаем новое поколение учёных и инженеров, пока они разрабатывают проекты, полезные и для их обучения, и для задач NASA», - Дэвид Бергер, руководитель программы EPSCoR в штаб-квартире NASA (перевод).

Как капсулы попали на МКС и когда Cygnus XL войдёт в атмосферу?

Cygnus XL стартовал 11 апреля 2026 года в 07:41 по восточному летнему времени США на ракете SpaceX Falcon 9 с площадки SLC-40 базы Космических сил на мысе Канаверал (Флорида). Корабль доставил на станцию более 11 000 фунтов грузов, то есть более 4,99 т. 13 апреля его установили на обращённый к Земле порт модуля Unity. Это второй полёт увеличенной версии Cygnus XL.

Перед отправкой корабля экипаж загрузил в него отходы и активировал все 12 капсул. 9 октября в 12:44 по восточному летнему времени (19:44 мск) манипулятор Canadarm2 отпустил Cygnus XL. В этот момент МКС находилась примерно в 418 км над Тихим океаном.

В сообщении NASA, опубликованном после отделения, сказано, что диспетчеры запланировали сведение корабля с орбиты на понедельник, 12 октября. Cygnus XL должен разрушиться при входе в атмосферу вместе с несколькими тысячами фунтов ненужных грузов. Трансляцию схода с орбиты NASA не планирует, точное время манёвра агентство не сообщило. Инженерный колледж Университета Кентукки назначил на 12 октября с 14:00 до 16:00 мск открытую встречу для наблюдения за поступлением данных. Это расписание встречи, а не подтверждённое время входа капсул в атмосферу.

Что измеряют капсулы KREPE-3?

По плану после начала разрушения Cygnus капсулы отделятся от корабля, измерят условия входа в атмосферу и передадут данные исследователям через спутниковую связь. Они должны записать температуру, давление, движение, магнитное поле и освещённость.

«Это разумный способ получить лётные данные о материалах, которые всё ещё разрабатываются: мы используем корабль, который и так возвращается к Земле», - Кит Петерсон, инженер-материаловед Исследовательского центра Эймса NASA (перевод).

Какие теплозащитные материалы испытывают?

NASA перечисляет следующие варианты:

• керамический материал наподобие плиток шаттла;
• щит, изготовленный методом 3D-печати в рамках проекта Additive Manufacturing of Thermal Protective Systems Центра Джонсона NASA и Ок-Риджской национальной лаборатории;
• материалы семейства MERINO (Materials Engineered for Re-entry using Innovative Needling Operations) на двух капсулах - сшитые наподобие войлока слои углеродных и фенольных волокон;
• капсула Kentucky Instrumented Conical Hypersonic Experiment с двухконусной конструкцией: вольфрамовый наконечник, передний конус из углеродных и термостойких полимерных волокон и задний конус из MERINO; её данные должны помочь проверить расчётные модели;
• капсула в форме защитной оболочки будущей миссии Dragonfly к Титану для оценки динамической устойчивости; она покрыта материалом PICA (Phenolic Impregnated Carbon Ablator), который ранее применялся на миссиях Stardust, Mars Science Laboratory и Mars 2020;
• раскрываемый теплозащитный экран ADEPT (Adaptable Deployable Entry and Placement Technology) похож на зонт и увеличивает площадь поверхности для торможения.

По утверждению NASA, материалы MERINO гибче, быстрее в изготовлении и дешевле традиционных, но числового сравнения агентство не приводит. Возможность складывать полноразмерную конструкцию ADEPT NASA называет перспективой для будущих грузов, а не итогом этого испытания.

Теплозащитный материал, изготовленный методом 3D-печати, уже летал на первом KREPE в декабре 2021 года.

Что везёт капсула KRACO из Штутгарта?

Штутгартский университет предоставил датчик теплового потока для измерения переноса тепла по поверхности при входе в атмосферу. Его отдельная капсула KRACO несёт экспериментальный теплозащитный материал HARLEM с фиолетовым спектральным маркером, который должны отследить с самолёта, а также датчики для радиопередачи измерений.

«С KRACO мы сможем впервые проверить в реальных условиях входа в атмосферу, как работает наш материал HARLEM и действует ли фиолетовый маркер», - Штефан Лёле, руководитель группы High Enthalpy Flow Diagnostics Штутгартского университета (перевод).

Чем KREPE-3 отличается от прошлых миссий?

В первом орбитальном эксперименте KREPE 15 декабря 2021 года участвовали три капсулы. Две из них передали данные после входа в атмосферу, третья не выполнила задачу из-за проблемы с активацией на МКС. Во время KREPE-2 13 июля 2024 года испытали пять капсул. По сообщению NASA от 7 ноября 2024 года, все пять передали данные.

В работе участников проекта, опубликованной в июле 2026 года, описано увеличение числа капсул с пяти до двенадцати, четыре новые геометрии и обновлённая авионика с более высокой скоростью передачи данных. Работа посвящена конструкции и наземным проверкам, а не результатам полёта.

Известны ли результаты испытания?

Нет. На 11 октября вход в атмосферу ещё не состоялся. Нет данных о том, отделилась ли каждая капсула и передала ли измерения, а также подтверждений, что какой-либо из новых материалов выдержал нагрев. Даже успешный полёт небольших капсул сам по себе не будет означать, что такой щит готов для пилотируемого корабля. Применение материалов в полётах к Луне, Марсу и Титану остаётся целью исследований.