Orion ผ่านบททดสอบเดือด 2,800 องศา เกราะกันความร้อน Artemis 2 ทำงานยอดเยี่ยม

ภายหลังยาน Orion ในภารกิจ Artemis 2 ลงจอดบนผิวน้ำ (Splashdown) อย่างปลอดภัยในวันที่ 10 เมษายนที่ผ่านมา เกราะกันความร้อนของยานซึ่งลูกเรือตั้งชื่อให้ว่า "Integrity" สามารถทนต่ออุณหภูมิสุดโหดและผ่านการทดสอบครั้งสำคัญไปได้อย่างยอดเยี่ยม

โดยการกลับสู่โลกจากภารกิจดวงจันทร์นั้น แคปซูลจะต้องพุ่งชนชั้นบรรยากาศโลกด้วยความเร็วสูงและต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่ร้อนระอุถึงราว 5,000 องศาฟาเรนไฮต์ หรือ 2,800 องศาเซลเซียส ซึ่งก่อนหน้านี้หลายฝ่ายมีความกังวลเกี่ยวกับการทำงานของเกราะกันความร้อนอยู่พอสมควร 

เนื่องจากในภารกิจ Artemis 1 แบบไร้คนขับเมื่อปลายปี 2022 เกราะกันความร้อนขนาด 16.5 ฟุต หรือ 5 เมตร ซึ่งใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบินมา ได้รับความเสียหายมากกว่าที่ NASA คาดการณ์ไว้
แม้จะมีเสียงคัดค้าน แต่ NASA ตัดสินใจใช้การออกแบบเกราะกันความร้อนแบบเดิมสำหรับภารกิจ Artemis 2 ทว่าได้ทำการปรับแก้เส้นทางการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศให้มีความชันมากยิ่งขึ้น เพื่อลดระยะเวลาที่แคปซูลต้องสัมผัสกับความร้อนระดับสุดขั้ว

การปรับเปลี่ยนแผนในครั้งนี้ประสบความสำเร็จอย่างงดงาม โดยรีด ไวส์แมน (Reid Wiseman) ผู้บังคับการภารกิจ Artemis 2 ได้รายงานผลหลังการตรวจสอบเบื้องต้นร่วมกับลูกเรือวิคเตอร์ โกลเวอร์ (Victor Glover), คริสติน่า คอช (Christina Koch) และเจเรมี แฮนเซน (Jeremy Hansen) จากองค์การอวกาศแคนาดาว่าเมื่อมองจากสายตาของลูกเรือทั้ง 4 คน ใต้ท้องแคปซูลและเกราะกันความร้อนนั้นดูยอดเยี่ยมมาก โดยพบเพียงการหลุดร่อนของรอยไหม้เล็กน้อยบริเวณรอยต่อ (Shoulder) ของยานเท่านั้น

รีด ไวส์แมน (Reid Wiseman) ยังระบุด้วยว่าการเดินทางกลับลงมาสู่โลกนั้นยอดเยี่ยมและราบรื่นมาก

อย่างไรก็ตาม ข้อมูลดังกล่าวยังเป็นการสังเกตการณ์เบื้องต้น โดยหลังจากนี้ NASA จะทำการวิเคราะห์และรายงานประสิทธิภาพของเกราะกันความร้อนอย่างละเอียดอีกครั้งในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า

สำหรับแผ่นเกราะกันความร้อน (Heat Shield) ของยาน Orion ในภารกิจ Artemis 2 คาดว่าโครงสร้างแบ่งเป็น 3 ชั้น คือ

1. ชั้นนอกสุด (Ablative Layer) วัสดุ Avcoat พวก Epoxy Novolac Resin เรซินชนิดพิเศษที่คงทนในอุณหภูมิสูง ผสมเส้นใยซิลิกา และ Phenolic Micro-balloons วัสดุทรงกลมขนาดจิ๋วที่ช่วยให้แผ่นเกราะมีน้ำหนักเบา

2. ชั้นผิวรองรับ (Composite Skin) วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ (Carbon-Fiber) แต่เป็นคาร์บอนไฟเบอร์ผสมไซยาเนตเอสเทอร์ วัสดุคอมโพสิตชั้นสูงนี้ช่วยลดน้ำหนักรวมของยานลง

3. โครงสร้างฐาน (Skeleton) โครงไทเทเนียม (Titanium Truss) ที่มีความแข็งแกร่งสูงมาก ทำหน้าที่รับแรงกระแทกและแรงต้านอากาศ (Aerodynamic shear) มหาศาลขณะที่ยานพุ่งทะลุชั้นบรรยากาศด้วยความเร็วกว่ามัค 32 

ทั้งนี้ การออกแบบเกราะกันความร้อนเวอร์ชันปัจจุบันนี้จะถูกใช้งานเป็นครั้งสุดท้าย โดยในอนาคต NASA จะปรับเปลี่ยนรูปแบบให้เหมาะสมกับภารกิจต่อไป เช่น ในภารกิจ Artemis 3 ซึ่งจะเน้นการทดสอบโคจรรอบโลก ส่วนภารกิจ Artemis 4 จะเดินทางไปเยือนขั้วใต้ของดวงจันทร์และกลับมาลงจอดบนโลก