如果一切按计划进行, 美国宇航局的猎户座太空舱将在2024年将其第一批宇航员送上月球. 当它呼啸着穿过地球大气层回来的时候, 它会产生足以融化岩石的温度. 来保护太空舱和里面的居民, “猎户座”配备了先进的防热罩,可以承受快速下降的极端条件. 事实上,它非常有效,甚至连声音都很难穿透它.

这是个问题,至少在地球上是这样. 防热板是一个关键部件, 在飞行前需要进行彻底的测试, 因为最轻微的瑕疵都可能是灾难性的. 美国宇航局尝试了许多方法来探测隔热层材料,但收效甚微. 传统的无损方法, 如x光和超声波检查, 就是不能胜任这项任务吗.

濒死经历的团队
从左,博士. 托比,博士. 金勇博士. 一壶酒Kenderian, 空间材料实验室的, 开发了一种无损技术来检测猎户座隔热罩的结合质量. Here they are shown with the ultrasonic transducer and a sample of the heat-shield material; the monitor behind them shows the type of imagery produced by the technique. (照片:Jasen罗斯)

NASA随后要求NBA买球将其在无损评估(NDE)方面的相当多的专业知识应用于测试猎户座的屏蔽层. 根据博士. 一壶酒Kenderian, 航天材料实验室材料加工部主任, nba官方正规买球网站以解决最令人沮丧的测试问题而闻名. “无损检测的工作人员经常接受其他专家认为不可能完成的检查挑战,”他说. “容易的人不会来找NBA买球."

NASA提供了隔热层材料的样本,这些样本中有已知的缺陷.使用这些样本, Kenderian的团队找到了一个独特的技术解决方案:他们将一种特殊的低频波发生器与信号处理技术相结合,使他们能够定制频率, 持续时间, 大小, 以及超声波爆发的形状. 通过处理一次扫描的多个回波, 他们能够检测到成键区域的相对变化, 无论材料是否均匀. 利用反射波相位的附加信息, 他们能够高精度地勾勒出每个缺陷的轮廓.

将所有这些技术整合到一个单一的原型系统中,使该团队能够创建显示位置的高度精确的地图, 大小, 以及粘结不良区域的形状, 只需对隔热罩的外部进行二维超声扫描.

猎户座实验室
技术人员和工程师将隔热罩安装在猎户座乘员舱内的操作和检验大楼高舱内,位于佛罗里达州的美国宇航局肯尼迪航天中心. (图片:美国国家nba官方正规买球网站局)

进一步发展这项技术, nba官方正规买球网站建造并演示了一种可移动装置用于现场. 隔热罩材料不能轻易地从车辆上移除而不造成损害, 但NASA的工程师可以使用这个手持探测器来扫描结构,并实时获得图像.

“nba官方正规买球网站拥有全国最先进的无损检测实验室之一,”Kenderian说. “它不仅具有广泛的功能, 但它是由一个具有材料科学高级学位的创新员工经营的, 物理, 电气工程, 与机械工程."

nba官方正规买球网站技术成功地在制造设计装置上进行了演示. 这项工作将使NASA能够验证和修复, 必要时, 对隔热层的构造和未来的风险进行充分的知情评估. 它也可以用来拯救宇航员的生命.

“这个项目是nba官方正规买球网站在解决国家层面的关键问题方面发挥作用的一个最好的例子,”Kenderian说.

为表彰这一创新工作, NASA授予肯德里安工程优秀奖,而整个航天团队和NASA工作人员都获得了团队奖.

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