Agencja kosmiczna NASA stoi przed ogromnym wyzwaniem, wymagającym innowacyjnych materiałów oraz zaawansowanych procesów produkcyjnych zarówno w obszarze lotów załogowych, robotycznych, jak i w lotnictwie. Wszystkie statki kosmiczne oraz samoloty muszą być przecież skonstruowane z konkretnych surowców, co stawia interdyscyplinarne podejście na pierwszym miejscu. Aby sprostać ambitnym celom związanym z programem Artemis i eksploracją Marsa, NASA stawia na współpracę między swoimi ośrodkami badawczymi oraz na zwiększanie kompetencji w obrębie różnych dziedzin. Dyscyplina związana z materiałami technologicznych dotyczy każdego ich rodzaju, wszystkich aspektów projektowania, produkcji, testowania i operacyjnego użytkowania, jak również każdego etapu lotu. Dlatego jedynie dzięki wspólnej pracy możliwe jest efektywne poszerzanie wiedzy oraz zwiększanie możliwości w tej dziedzinie.
W ostatnich miesiącach wiele ważnych projektów opierało się na współdziałaniu specjalistów różnych dziedzin. Mowa tu m.in. o wsparciu dla VIPER, łazika przeznaczonego na badania księżycowe, analizie pęknięć w module PrK Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, pracach nad samolotem naddźwiękowym X-59 czy też rozwoju programu Space Launch System (SLS). Specjaliści NASA wykorzystali również swoją wiedzę w zakresie kontroli zanieczyszczeń, wspierając programy dotyczące załogowych kapsuł, takie jak Commercial Crew i Orion. To jednak nic w porównaniu do szerokiego wachlarza pozostałych działań. Poniżej przedstawiamy najważniejsze sukcesy i inicjatywy ostatniego roku.
Współpraca między różnymi dziedzinami
Alison Park, zastępczyni Technicznego Doradcy ds. Materiałów w NASA, przewodziła zespołowi, który odpowiedział na prośbę Laboratorium Napędu Odrzutowego (JPL) o wsparcie w analizie anomalii temperaturowych wykrytych podczas testów termicznych satelity NISAR (wspólnego projektu NASA i Indyjskiej Organizacji Badań Kosmicznych – ISRO). Problem dotyczył systemu reflektorów zamontowanego na statku kosmicznym w Indiach. Zespół przeanalizował szczegółowo modele termiczne oraz przeprowadził testy materiałowe, co pozwoliło wykryć operacyjne ryzyko wynikające z podwyższonych temperatur. W efekcie sprzęt został zdemontowany, przetransportowany do Stanów Zjednoczonych na potrzeby udoskonaleń projektowych, a następnie ponownie wysłany do Indii w celu ostatecznej integracji i przygotowania do startu.
Wspieranie współpracy między ośrodkami
Robert Carter, Zastępca Technicznego Doradcy ds. Materiałów oraz zastępca dyrektora pododdziału w GRC, wziął udział w wymianie technicznej między ośrodkami GRC i MSFC. Dyskusje te ujawniły potrzebę stworzenia ogólnokrajowego programu rozwoju materiałów i stopów metali, który zidentyfikowałby kluczowe potrzeby z myślą o przyszłych misjach kosmicznych i lotnictwie. Specjaliści z siedmiu z dziesięciu ośrodków NASA spotkali się, aby stworzyć szczegółowy plan działania, który zostanie opublikowany w 2025 roku. Co więcej, powołano specjalną społeczność praktyków zajmującą się rozwijaniem stopów, której celem jest identyfikacja wyzwań technicznych oraz przyszłych korzyści niewidocznych w ramach konkretnych programów lub dyrektoriatów misji.
Wykorzystanie partnerstw NASA
Dr Bryan W. McEnerney, Techniczny Doradca ds. Materiałów, zorganizował wizytę przedstawicieli Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) w ośrodkach JPL, GRC oraz KSC, a także wspólnie koordynował Światowe Sympozjum Zaawansowanej Produkcji (WAMS) w Orlando na Florydzie. Celem spotkań było pogłębienie współpracy skoncentrowanej na nowoczesnych technologiach produkcyjnych, z naciskiem na potrzeby lotów kosmicznych. Wynikiem tych spotkań była m.in. oficjalna prośba ESA o zrecenzowanie przez NASA ich standardów związanych z korozją naprężeniową. Rozpoczęto także prace nad wspólnym programem dla stażystów z obu agencji. Przyszły rok zapowiada się równie intensywnie, m.in. dzięki rozszerzeniu badań nad stopami niobu (C-103) w podwyższonych temperaturach, organizacji północnoamerykańskiego sympozjum WAMS w Knoxville oraz kontynuacji wsparcia technicznego w ramach współdziałania między ośrodkami.
Nieodłącznym elementem tych działań będzie także przyciąganie młodych talentów. Młodsi specjaliści będą angażowani w oceny techniczne prowadzone przez NASA Engineering and Safety Center, co umożliwi im zdobywanie wiedzy oraz doświadczenia od weteranów w dziedzinie inżynierii materiałowej. W ten sposób agencja zadba nie tylko o rozwój przyszłych ekspertów, ale i o ciągłość przekazywania unikatowej wiedzy, tak ważnej w przemyśle kosmicznym.