¿Cuál es la velocidad máxima a la que Soyuz TMA-M puede transitar a través de la atmósfera de la Tierra en el reingreso sin un escudo térmico?
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Un seguimiento rápido de la alternativa de escudo térmico de reingreso
En lugar de buscar una alternativa al escudo térmico, me gustaría basarme en tácticas navales análogas de las que escuché; En las décadas de 1950 y 1960, más o menos, cuando hacía mal tiempo, los barcos arrojaban (o solían arrojar) aceite sobre las aguas para facilitar el paso.
¿Sería posible que una cápsula de reingreso use algo similar para reducir su velocidad de reingreso a niveles relativamente manejables? Digamos, hilos de nailon/seda/sábanas después de ellos, algo así como desplegar un drogue, o incluso el conducto en una atmósfera delgada. Empaque varios conductos y deseche cada uno por etapas en función de la velocidad del aire y la densidad de la atmósfera.
¿Cuál es la velocidad máxima de reingreso (sé que esto variará dependiendo de la masa y la forma de la cápsula, pero digamos que estamos hablando de Soyuz TMA-M) que permitiría disipar el calor generado por el paso del aire sin especial blindaje?
Respuestas (1)
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1. Acerca de la velocidad máxima de reingreso, sin blindaje.
No es una respuesta, solo algunos elementos adicionales ...
De wikipedia :
"Una regla general aproximada utilizada por los diseñadores de escudos térmicos para estimar la temperatura máxima de la capa de choque es suponer que la temperatura del aire en grados Kelvin es igual a la velocidad de entrada en metros por segundo".
(para la velocidad del vehículo, consulte la figura a continuación).
Entonces depende del material de la nave espacial expuesto al calor. El material debe mantener sus propiedades mecánicas y la temperatura interior debe ser aceptable.
Para el programa de salida de órbita actual , la interfaz de reentrada se produce a una altitud de 102,3 km, a 7591 m/s. ¿Cuánto tiempo se necesitará para que los compuestos se fundan a 7823 °C (o la temperatura interior sea inaceptable)?
las cifras cambiarán cuando la velocidad de la interfaz de reentrada disminuya, y también la trayectoria de aterrizaje.
2. Acerca de los métodos alternativos de reingreso a la atmósfera
Alexander Bolonkin escribió un artículo (otra versión aquí ) en el que propone usar paracaídas de gran altura para complementar o reemplazar los escudos térmicos.
Advertencia: El autor parece polémico .
"La producción generalizada de fibras y bigotes de alta temperatura nos permite diseñar paracaídas tolerantes a altas temperaturas, que pueden ser utilizados por aparatos espaciales de todo tipo para frenar en una atmósfera planetaria enrarecida.
El paracaídas tiene una superficie trasera abierta que emite rápidamente la radiación de calor al espacio exterior, lo que reduce rápidamente la temperatura del paracaídas.
El nuevo método propuesto reduce significativamente la temperatura máxima y el flujo de calor al aparato espacial principal. Eso disminuye la masa de protección contra el calor y aumenta la carga útil de la nave espacial".
En el mismo artículo, muestra el efecto en el orbitador STS (con diferentes tamaños de paracaídas):
No sé si esto ha sido investigado más, o incluso confirmado como válido.
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