Раскрыться за полсекунды на 20 000 км/ч — NASA тестирует парашюты для покорения Марса

Раскрыться за полсекунды на 20 000 км/ч — NASA тестирует парашюты для покорения Марса

Этому куску ткани… предстоит побороть сверхзвук и пройти невозможное.

image

Инженеры NASA приступили к серии лётных испытаний, направленных на совершенствование сверхзвуковых парашютов — ключевого элемента посадочных систем, применяемых при доставке научных аппаратов на Марс . Проект EPIC (Enhancing Parachutes by Instrumenting the Canopy) сосредоточен на оснащении куполов чувствительной электроникой для сбора аэродинамических данных в условиях экстремальных нагрузок и повышения надёжности конструкции.

Работы ведутся на базе Исследовательского центра NASA имени Армстронга в Эдвардсе (Калифорния). В рамках первого этапа команда провела пять пусков , последний из которых состоялся 4 июня 2025 года. Во время испытаний с четырёхроторного дрона сбрасывалась капсула, оснащённая парашютной системой с встроенными датчиками деформации. Эти сенсоры, закреплённые на поверхности купола, отслеживали поведение ткани в момент раскрытия, не влияя при этом на аэродинамику — как и предполагалось.

Эксперимент ставил перед собой не только задачу подтвердить работоспособность сенсоров, но и собрать исходные данные для дальнейших шагов. Снятая в полёте информация используется для уточнения параметров термостабильности элементов, а также для разработки алгоритмов анализа, необходимых при планировании будущих испытаний. По словам руководителя проекта Мэтта Кернса, NASA активно обсуждает возможность партнёрств с внешними организациями — от аэрокосмической отрасли до автоспорта, где важно контролировать поведение материалов под нагрузкой.

Парашютно-капсульная система была разработана в Центре NASA Лэнгли в Хэмптоне (Вирджиния), а затем адаптирована для калифорнийских тестов с участием студентов и стажёров. На ранней стадии EPIC сосредоточился на подборе серийных гибких тензодатчиков и выработке надёжной методики их крепления к тонким тканевым оболочкам. Этот этап осуществлялся в рамках инициативы STMD Early Career Initiative, поддерживающей инновационные идеи молодых исследователей.

Используемые в проекте парашюты относятся к классу сверхзвуковых — таких же, как применявшиеся в миссии марсохода Perseverance в 2021 году. Тогда аппарат входил в разреженную атмосферу Марса со скоростью свыше 12 000 миль в час (около 20 000 км/ч), и 65-футовый парашют толщиной всего 0,08 мм раскрылся менее чем за полсекунды, выдержав при этом нагрузку свыше 13 тонн.

С учётом таких экстремальных условий NASA последние годы развивает численные методы, позволяющие смоделировать раскрытие купола. Эти симуляции осложняются множеством факторов: нестабильными турбулентными вихрями в следе за конструкцией, взаимодействием ударной волны (лобового фронта) с потоками внутри парашюта и деформацией ткани на сверхзвуковых скоростях.

EPIC направлен на устранение разрыва между расчётными моделями и реальными лётными данными. Сенсоры, размещённые на куполе, позволяют отслеживать напряжения в динамике — на всех стадиях раскрытия, растяжения и стабилизации. Эти измерения важны как для верификации существующих симуляторов, так и для создания новых цифровых двойников, что критично при проектировании полетов к Марсу, Титану и другим телам с разреженной атмосферой.

По мнению исследователей, данные EPIC пригодятся не только в космических программах. Такие решения востребованы везде, где требуются надёжные разворачивающиеся системы, способные выдерживать резкие импульсные нагрузки — будь то гоночные болиды, аварийные платформы, системы торможения или высокоскоростные дроны.

В ближайшее время команда сосредоточится на тепловых испытаниях сенсоров, уточнении калибровки и внедрении новых типов датчиков, способных измерять не только растяжение, но также температуру, вибрации и давление в различных зонах купола. Эти данные позволят глубже понять тонкости раскрытия парашюта в реальных условиях, где любое отклонение может поставить под угрозу успех всей миссии.