Dado que la gran mayoría de los escudos térmicos son de naturaleza ablativa y prescindible, es fascinante leer sobre el TPS del transbordador , su diseño y algunos de los problemas a los que se enfrentó. Creo que en algún momento en el futuro (probablemente distante), será interesante desarrollar sistemas reutilizables de protección contra el calor. Suponiendo por un momento que mi especulación sea precisa (comente si cree que no lo es), ¿cuáles serían los principales desafíos de diseño que enfrentaría tal desarrollo?
Haciéndolo rentable
Uno de los grandes gastos en el programa del transbordador fue inspeccionar y revisar el escudo térmico después de cada vuelo. Una condición importante para que la reutilización sea factible es que el equipo sea caro y siga siendo útil después del vuelo. Incluso si son especializadas y de un solo propósito, las baldosas térmicas no son exactamente caras de fabricar y pueden beneficiarse más de una tasa de producción más alta que de la reutilización. (Parece que existe un pequeño mercado para losetas de lanzadera usadas , pero no es tan importante para la economía en general).
Otro problema es la fiabilidad, hay que tener mucho cuidado para encontrar esa grieta invisible o debilitamiento que puede terminar en una catástrofe. Un defecto en el escudo térmico no es algo que deba ser descuidado, y para garantizar la calidad, se requiere una enorme cantidad de trabajo manual.
Recordamos a Colombia
Hohmannfan detalló el problema básico detrás del desarrollo de un escudo térmico totalmente reutilizable.
Creo que una alternativa más viable es desarrollar un ablator económico y fácil de aplicar. Incluso algún tipo que un astronauta podría rociar durante una caminata espacial o después de aterrizar en un planeta.
Ablator como tal no es realmente una idea muy compleja químicamente, y deja mucho margen de mejora en otros aspectos además de 'ablativo'. La aplicación a los tanques de transporte se realizó mediante un método de rociado. Por lo tanto, haga que la parte firme, dura y no ablativa del escudo térmico sea reutilizable, pero vuelva a aplicar el ablador cuando sea necesario, incluso en condiciones de campo. Simplemente trátelo como consumible como combustible o alimento, no como una parte, como un motor: el escudo térmico "consume" el ablador, de la misma manera que el motor consume combustible.
El OP no entiende lo que realmente está haciendo un escudo térmico ablativo.
La función principal del escudo térmico no es proteger la cápsula. Un caparazón aerodinámico funcionaría mucho mejor que un escudo térmico.
La función principal de un escudo térmico es reducir la velocidad de una cápsula desde la velocidad orbital.
Lo hace convirtiendo la energía cinética en una gran cantidad de calor.
De hecho, gran parte del calor generado nunca toca el escudo térmico.
Proteger la cápsula mediante aislamiento puro es bastante difícil. Como se necesita disipar una gran cantidad de energía, o el escudo térmico tendría que aislar las enormes diferencias de temperatura para la larga secuencia de reentrada (más de 10 minutos de duración).
Además, la temperatura de la piel es de aproximadamente 1600C, que está por encima del punto de fusión de muchos materiales. La mayoría de los materiales fallarían estructuralmente a esa temperatura.
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Mi punto es, por supuesto, que en realidad estás tratando de construir un receptor de meteoritos reutilizable (en términos de energía).
ikrasa
Mármol Orgánico
ikrasa