Een van de grotere uitdagingen bij het verzenden van ladingen naar Mars is de strijd met de atmosfeer van de planeet. Hoewel ongelooflijk dun in vergelijking met de aarde (met ongeveer de helft van 1 procent van de luchtdruk op aarde), de resulterende luchtwrijving is nog steeds een probleem voor ruimtevaartuigen die daar willen landen. En kijkend naar de toekomst, NASA hoopt zwaardere ladingen op Mars te landen, evenals andere planeten - waarvan sommige een atmosfeer kunnen hebben die zo dicht is als de aarde.

Een mogelijke oplossing hiervoor is het gebruik van opblaasbare aeroshell hitteschilden die voordelen bieden ten opzichte van stijve. Om deze technologie te ontwikkelen, NASA en United Launch Alliance (ULA) werken samen om een ​​opblaasbaar hitteschild te ontwikkelen dat bekend staat als de Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator (LOFTID). tegen 2022, ze hopen dit geavanceerde prototype naar een lage baan om de aarde (LEO) te sturen, waar het zal worden getest.

Wanneer een ruimtevaartuig een atmosfeer binnengaat, aërodynamische krachten oefenen er weerstand op uit. Dit vertraagt ​​het ruimtevaartuig, zijn kinetische energie omzet in warmte. Van nature, deze hitte kan erg intens worden, een bedreiging vormen voor het ruimtevaartuig en eventuele bemanningsleden aan boord. Dus, payloads en bemande missies zijn uitgerust met hitteschilden om ze te beschermen tijdens atmosferische invoer.

Sinds de oprichting in 1958, NASA heeft zwaar vertrouwd op retro-raketaandrijving en stijve hitteschilden om ruimtevaartuigen te vertragen tijdens orbitale binnenkomst, afdaling en landing (EDL) operaties. Helaas, deze systemen hebben hun nadelen, niet de minste daarvan is massa en de behoefte aan drijfgas. Tegelijkertijd, schaalbaarheid is een beetje een probleem, aangezien grotere payloads een grotere aeroshell vereisen, wat nog meer massa betekent.

Dit is waar opblaasbare hitteschilden vooral handig zijn. Met behulp van deze technologie, NASA en andere ruimteagentschappen zouden grotere aeroshells kunnen gebruiken die meer weerstand kunnen produceren en tegelijkertijd massa kunnen besparen. Door ideeën zoals LOFTID op te nemen, die aerodynamische krachten gebruiken in plaats van voortstuwing, NASA staat op het punt een revolutie teweeg te brengen in de manier waarop het payloads naar planeten en in een baan om de aarde brengt.

Het concept is een voorbeeld van hypersonische opblaasbare aërodynamische decelerator (HIAD) technologie, waar NASA al meer dan tien jaar onderzoek naar doet. HIAD biedt niet alleen de meest massa-effectieve manier om een ​​ruimtevaartuig te vertragen dat een planeet met een atmosfeer binnengaat, maar overwint ook de verpakkingsbeperkingen van stijve systemen door opblaasbare materialen te gebruiken die in het draagvoertuig kunnen worden opgeborgen.

Deze technologie is daarom de meest massa-effectieve manier om een ​​ruimtevaartuig te vertragen dat een planeet met een atmosfeer binnengaat, en zou grotere massa's kunnen leveren aan elke hoogte op de planeet. Na twee suborbitale vliegtests te hebben uitgevoerd, de LOFTID orbitale vliegtest (in 2022) is de volgende logische stap in het bewijsproces, omdat het de technologie zal valideren voor een aantal missietoepassingen.

Zodra het testen is voltooid en de technologie kan worden geïntegreerd, LOFTID en andere HIAD-concepten kunnen missies naar andere planeten en lichamen in het zonnestelsel mogelijk maken, evenals locaties die hoger zijn gelegen. Het kan ook worden gebruikt voor ladingen en bemanningen die terugkeren van het International Space Station (ISS) naar de aarde, evenals voor het terugwinnen van herbruikbare componenten zoals de motoren van de door de ULA voorgestelde Vulcan-raket.

Er zijn nog steeds tests gaande in het Langley Research Center van NASA, waar ingenieurs het opblaasbare hitteschild voorbereiden voor lancering. Dit bestaat uit het meten van de temperatuur van stikstofgas dat uit de tanks stroomt die tijdens de eerste testvlucht zullen worden gebruikt. Pack- en implementatietests worden ook uitgevoerd door Airborne System, een bedrijf voor het ontwerpen en vervaardigen van parachutes in Santa Ana, Californië.

Als alles goed gaat met de orbitale test in 2022, we kunnen verwachten dat aeroshells van het HIAD-type een vast onderdeel zullen worden van missies naar Mars, Venus, Titan, en andere lichamen in het zonnestelsel met een dichtere atmosfeer.