Tato simulace vesmírného náklaďáku ESA Automated Transfer Vehicle (ATV) vracejícího se do zemské atmosféry začíná tím, že představuje okolí kosmické lodi jako trojrozměrný mrak vzájemně propojených bodů, takzvanou „výpočetní mřížku“. To je součástí procesu modelování hypersonického pohybu plynů kolem padající kosmické lodi prostřednictvím ‚Computational Fluid Dynamics‘.
Tato studie zániku ATV se uskutečnila v rámci aktivity MIDGARD (MultI-Disciplinary modeling of the Aerothemodynamically-induced fragmentation of Re-enting boDies) aktivity Open Space Innovation Platform Evropské vesmírné agentury s katedrou mechaniky a letectví University of Strathclyde. Inženýrství. Tato pokračující činnost má za cíl snížit nejistotu simulace destruktivního vstupu do atmosféry kombinací vysoce přesných, ale drahých a málo věrných a rychlých simulačních metod.
Celkem pět ATV zásobovalo Mezinárodní vesmírnou stanici v letech 2008 až 2015, všechny zlikvidovány atmosférickým reentry. Největší evropská kosmická loď zanechává dlouhodobé dědictví jako základ pro evropský servisní modul
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Kosmická loď NASA-ESA Orion určená k návratu astronautů na Měsíc a plánovaná let na první misi Artemis NASA koncem tohoto roku.
Destruktivní atmosférický návrat je tradiční způsob likvidace kosmických lodí a satelitů na konci jejich provozního života, ale ESA a mezinárodní předpisy uvádějí, že riziko zranění osob nebo majetku na zemi musí být nižší než jeden z 10,000 XNUMX.
Kredit: University of Strathclyde
Fábio Morgado z University of Strathclyde, pracující na MIDGARD, uvádí: „Řešení rizika atmosférického návratu vesmírného odpadu se postupně stává stále naléhavějším kvůli nárůstu počtu objektů na oběžné dráze a následné vyšší frekvenci návratu. Predikce reentry procesů je ovlivněna progresivní fragmentací a tepelnou erozí znovu vstupujících objektů v důsledku silného aerotermálního zatížení.
Prof. Marco Fossati, hlavní řešitel MIDGARD a supervizor Fabia, dodává: „Vylepšené modelování a simulace aerotermodynamicky indukované fragmentace je prvořadá pro navrhování systémů pro bezpečný zánik a pro posouzení souvisejícího rizika dopadu na zem.“
Akce ve francouzském Bordeaux na konci tohoto měsíce svede dohromady odborníky na „aerotermodynamiku“ reentry a také „design for demise“ – praxi navrhování vesmírného hardwaru, aby bylo pravděpodobnější, že úplně shoří v zemi. atmosféra, spíše než aby jakýkoli prvek přežil až na zem.
V minulosti se těžké prvky, jako jsou nádrže na pohonnou hmotu nebo optické lavice přístrojů, dostaly k zemi neporušené, ale přepracování systémů tak, aby používaly lehčí části, nebo aby se s větší pravděpodobností rozpadly dříve při návratu, to může zmírnit.
Tento nejnovější workshop Aero Thermo Dynamics & Design for Demise, ATD3, organizuje ESA s francouzskou kosmickou agenturou CNES s pomocí HYFAR-ARA Hypersonic Flight and Atmospheric Re-entry Association.
Workshop ATD3 se bude konat 27. – 28. října.