Команда NASA в Ленглі, штат Вірджинія, розпочала серію наземних випробувань взаємодії реактивного струменя з поверхнею — усередині 18-метрової сферичної вакуумної камери. Дослідники хочуть зрозуміти, що саме робить факел двигуна з місячним пилом, ґрунтом і камінням у момент посадки, і куди все це летить далі.
«Якщо я в кораблі й під час посадки піднімаю весь цей реголіт, частина з нього вдарить по самому модулю, — пояснює Ешлі Корзун, керівниця випробувань у Ленглі. — Частина полетить на корисне навантаження, наукові експерименти, згодом на ровери». За її словами, це найскладніший тест такого типу, який колись проводили у вакуумній камері.
Перша фаза працює на етановій системі імітації струменя, яку спроєктував Стенніс-центр NASA, а побудував і обслуговує Університет Пердью. Тяга — максимум близько 45 кгс, газ нагрівається, але не горить. Струмінь б’є у контейнер діаметром два метри й глибиною 30 сантиметрів, заповнений симулянтом Black Point-1 — з тими самими гострими краями й злипанням, що й справжній реголіт. Кожен запуск триває шість секунд.
За цими секундами стежить набір приладів, зокрема версія камер SCALPSS — тих самих, що знімали взаємодію струменя з поверхнею під час посадки Blue Ghost Mission-1 від Firefly у 2025 році. Вимірюють утворення кратера, кут і висоту «спідниці» викиду, розподіл твердих частинок і швидкість, з якою реголіт вилітає з контейнера.
Ці дані потрібні, щоб перевірити моделі, які поки живуть тільки в суперкомп’ютерах: одна тривимірна симуляція такої задачі — це понад 100 мільйонів комірок, кілька тисяч процесорів і два-чотири тижні рахунку. Розрідження газу різко підсилює зсувні напруження на межі струменя й ґрунту, і саме там модель найлегше помиляється.
Пізніше цього року почнеться друга фаза — 36-сантиметровий гібридний двигун, надрукований на 3D-принтері в Університеті штату Юта й випробуваний у Центрі Маршалла. Тяга близько 16 кгс, тверде паливо плюс потік газоподібного кисню, гарячий вихлоп замість теплого газу. Обидві системи запускатимуть з різних висот. Стенд зібрано модульно: реголіт можна замінити на марсіанський симулянт, ближчий до піску, а тиск у камері підняти з місячного вакууму до марсіанської атмосфери.
Artemis IV має повернути людей на Місяць у 2028-му. До того часу непогано б знати, куди полетить каміння з-під сопла.