¿Por qué el escudo térmico del Orbitador Solar de la ESA es de color negro?

Aparentemente, se eligió el negro a pesar de sus propiedades térmicas. Este documento de 2005 se escribió al final de la fase de evaluación en la que se demostró la viabilidad técnica de la misión.

Muestra que se estudiaron varias opciones, incluido un escudo blanco.

También podrían usarse materiales con a/e (constante de absorción/emisión, ed.) cercano a 1. Por lo general, esto podría ser un escudo basado en carbono-carbono. Este material es también la línea de base para la sonda solar de la NASA [4]. Esta alternativa tendría una temperatura de capa frontal mucho más alta que algunas de las alternativas más blancas. Sin embargo, el uso de dichos materiales podría simplificar el concepto AIV/AIT (ensamblaje, integración y prueba/verificación. ed.) ya que habría menos necesidad de probar la degradación y la prueba del escudo podría realizarse con lámparas infrarrojas en lugar de un flujo solar representativo.

Tanto el uso de una capa frontal negra como una gris se han mostrado como soluciones viables para el escudo térmico, que podrían implementarse manteniendo la complejidad al mínimo .

(énfasis mío). Eligieron el negro porque representaba el camino de desarrollo más fácil y, a pesar de las temperaturas más altas que experimentaría el escudo frontal.

El escudo blanco también mencionado en el estudio utiliza diferentes materiales:

Este MLI (aislamiento multicapa, ed.) usaría ABS (Alumina-Boria-Silica, ed.) como capa frontal, que tendría un a/ε de aproximadamente 0,45 y láminas metálicas resistentes a altas temperaturas como el titanio. El MLI estaría soportado por una estructura de soporte de parasol consistente en un nido de abeja de aluminio.

Este ABS MLI sería un nuevo desarrollo, mientras que el carbono-carbono es bien conocido.

Investigaron los recubrimientos y los encontraron inadecuados:

Solo se podrían usar recubrimientos no orgánicos debido al flujo UV. Estos recubrimientos podrían tener potencialmente un valor a/ε bastante bajo, aunque el valor de fin de vida (EOL) sería incierto. Con un revestimiento blanco típico, se supone que el EOL a/ε podría ser de aproximadamente 0,6. No obstante, sería necesario realizar pruebas exhaustivas en un entorno representativo para asegurarse de que no se supere este valor, ya que es probable que el revestimiento no soporte temperaturas muy altas. El uso de un recubrimiento en un metal también tendrá el problema de que si alguna parte del metal se expone a la luz solar directa, el metal podría calentarse drásticamente y, por lo tanto, el escudo podría fallar.

Esto significaba que no era factible tomar el escudo de carbono-carbono y simplemente pintarlo de blanco.