Alternativa de escudo térmico de reingreso

¿Por qué los vehículos de reingreso controlado (como los más recientes Orion y Dragon) no usan un fuerte campo magnético durante el reingreso para "proteger" el extremo romo del plasma?

Razonamiento: Las partículas cargadas (plasma) son desviadas por campos magnéticos.

El campo magnético solo tendrá que activarse durante unos minutos y tal vez también pueda girar el vehículo controlando su magnitud muy ligeramente. Se utiliza principalmente para reducir la carga/intensidad de calor en el escudo térmico, controlar la velocidad de descenso y proporcionar maniobrabilidad. La tercera ley de Newton establece que el campo magnético ralentizará el vehículo dependiendo de su fuerza.

Un cálculo rápido usando F = q v B , dónde v = 8900  milisegundo (velocidad más alta en el reingreso), F = 255  kN (desaceleración 3g en el módulo de tripulación orion 8.5  montones ), q = 10  C (Arbitrario) implica B = 2  tesla . Que es posible generar luz. La carga de plasma se eligió al azar, ¡una carga más precisa será muy útil!

Si desea agregar información adicional a su pregunta, edítela en la pregunta; no lo dejes como comentarios.
Un hilo interesante sobre ese tema: forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=29912.0 El hilo evidentemente condujo a un esfuerzo de Jon Goff para desarrollar este concepto: parabolicarc.com/2014/05/05/altius-space-machines
Además de los puntos que Deer Hunter planteó en su respuesta, agregaría que usar un imán motorizado para desviar el gas ionizado es más complicado y propenso a fallar que un escudo térmico, que no tiene componentes y pesa muy poco (el calor típico). el material del escudo, como PICA, es muy ligero). Y también es (relativamente) barato. Por lo tanto, está sugiriendo una solución más compleja, probablemente más pesada y más costosa que es inherentemente más probable que falle. Y aún tendría que tener algún tipo de escudo térmico incluso si la desviación magnética funcionara. Entonces... ¿parece que la solución existente es mejor?
Los 2 enlaces fueron muy útiles, parece que ya se están desarrollando. Pero por ahora, PICA es la opción más económica y eficiente que tenemos hasta que se emprendan más actividades de I+D.
Este artículo de esa, habla sobre este tema, échale un vistazo. esa.int/gsp/ACT/projects/mhd_reentry
Acabo de tener la misma pregunta después de leer que los escudos térmicos podrían probarse en reactores de fusión y después de leer un poco aquí me pregunté nuevamente si hay una manera de crear un material que pueda convertir el calor en magnetismo. No soy un experto en el tema, pero tal vez sea posible tener un material deflector de plasma ligero y pasivo. scitechdaily.com/…

Respuestas (2)

Hay varios conceptos erróneos en su pregunta/propuesta:

  1. El Orión y el Dragón, así como otras cápsulas de reentrada, no vuelan con la punta del cono hacia adelante. Vuelan con el lado "inferior" romo hacia adelante. ( arreglado en la pregunta revisada )

  2. El plasma es creado por el paso mismo del vehículo a través del aire a altas velocidades hipersónicas. A velocidades más bajas, la ionización es mucho menor, pero la resistencia del aire es mucho mayor: imagina chocar contra una pared de ladrillos a 60 mph.

  3. El campo magnético requiere generadores voluminosos y baterías más pesadas, lo que hace que los lanzamientos sean mucho más caros.

  4. El reingreso significa usar la atmósfera de la Tierra para desacelerar la nave. Si de alguna manera elimina la fuente de resistencia, está anulando las ventajas que brinda la atmósfera.

Sin embargo, su pregunta tiene las semillas de dispositivos de ingeniería utilizables, aunque para otras fases de vuelo o propósitos:

  1. El lanzamiento a través de la atmósfera inferior y más densa se beneficia de la reducción de la resistencia. Por lo tanto, se han inventado los aerospikes.

  2. Los diseñadores de vehículos de reingreso en entornos menos civiles pueden considerar necesario reducir su firma de radar y pueden recurrir al "encubrimiento electromagnético".

Ha habido discusiones ociosas sobre la carga de baterías del plasma que pasaba. Una especie de frenado regenerativo. El frenado sería comparativamente pequeño, pero en principio podrías recolectar una buena cantidad de energía eléctrica.
Si el blindaje electromagnético es factible pero para el requisito de energía, y la energía eléctrica se puede recolectar del plasma, ¿qué hay de usar el plasma para alimentar un escudo, que solo requiere baterías para "arrancarlo"?

Ha habido sugerencias para usar un escudo térmico que tenga muchos orificios pequeños para permitir que el agua fluya a través de él. Esto permitiría que la energía transpirara el agua en lugar de derretir los materiales. Pero tienes que llevar suficiente agua para aterrizar en ese caso.