Elección del grosor de un escudo de Whipple

Este es un problema increíblemente complejo, por lo que la única forma en que puedo pensar en responder de manera útil a su pregunta es remitiéndolo al Programa de análisis de límite balístico de escudo de micrometeoritos y desechos orbitales (MMOD) de la NASA y su documentación (PDF).

Este software complementa el paquete de software de evaluación de riesgos BUMPER-II de la NASA que se utilizó para el proyecto Orion ( NESC , el Centro de ingeniería y seguridad de la NASA, no estaba satisfecho con la evaluación de riesgos MMOD de Orion y produjo su propia revisión independiente ) y admite el análisis de varios Whipple materiales y configuraciones del escudo , desde doble placa metálica hasta Whipple relleno y paredes triples de panal.

Algunas posibles configuraciones de blindaje admitidas en el programa de análisis de límite balístico MMOD Shield:

Algunas de sus aplicaciones y beneficios citados incluyen:

Beneficios

• Efectivo: permite una aplicación simple del diseño de escudo MMOD y ecuaciones de análisis sin necesidad de conocimientos expertos en el campo
• Eficiente: permite una evaluación simple de los conceptos de blindaje que compiten en la fase de diseño preliminar
• Confiable: Brinda consistencia entre los usuarios en la selección y aplicación de ecuaciones de daño relevantes

Aplicaciones

• Diseño preliminar y evaluación de riesgos para el análisis MMOD
• Diseño de naves espaciales y satélites

Los datos subyacentes del programa de análisis de límite balístico MMOD Shield se basan en ORDEM2000 (modelos de ingeniería de desechos orbitales) que modelan el entorno de desechos de objetos de entre 10 µm y 1 m de tamaño, y los autores produjeron sus propias curvas de límite balístico utilizando BUMPER-II de la NASA y el análisis de límite balístico SAP2000 de CSI. Programa para varias configuraciones y materiales. Consulte la página 44 Apéndice: Validación de los resultados del programa en NASA/TM–2009–214789 (PDF).

Curvas de límite balístico de ejemplo (protector MMOD de pared simple de titanio representativo calculado utilizando el BLE publicado y el Programa de análisis de límite balístico):

Todas las imágenes son cortesía de NASA/Johnson Space Center.

Lamentablemente, la licencia de este software, disponible a través de la Oficina de Comercialización y Transferencia de Tecnología de JSC , limita su uso únicamente a personas estadounidenses. ^*

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^* Para aquellos de los estados miembros de la ESA que no pueden acceder a ORDEM, sugeriría el MASTER de la ESA (Meteoroid and Space Debris Terrestrial Environment Reference, modelo de referencia para la basura espacial y el entorno de meteoritos, adecuado para la evaluación del flujo incidente debido a las partículas). entorno en órbitas terrestres), junto con DRAMA (Evaluación de riesgos y análisis de mitigación de desechos) y DISCOS (Base de datos y sistema de información que caracteriza objetos en el espacio), todos los cuales se pueden obtener a través de su Portal de usuario de desechos espaciales (SDUP).