¿Por qué las naves espaciales no pueden crear una cubierta protectora térmica completa a su alrededor durante el reingreso?

Al igual que las naves espaciales Soyuz o Apollo, el módulo de la tripulación se separa del módulo de servicio durante el reingreso, ¿es posible cubrir la nave espacial total con un escudo térmico aerodinámico elegante en el momento del reingreso, evitando así la adición de desechos espaciales y hacer que la nave espacial sea reutilizable hasta cierto punto.

Cuando una Soyuz vuelve a entrar, los 2 módulos que no están protegidos se queman en la atmósfera. Lo mismo se hace con otras naves espaciales, por lo que no se crean desechos espaciales por el reingreso.
¿No estaban las cápsulas de reentrada de Vostok protegidas por todos lados por igual?
@Hobbes Ya veo, pero ¿qué pasa con la reutilización de la nave espacial?
@SF. No sé... podrían haberlo sido. Entonces, también deben ser reutilizables, o hay otros factores además de la desintegración del módulo de servicio durante el reingreso que hacen que una nave espacial no sea reutilizable.
El escudo térmico Vostok no fue diseñado para ser reutilizable: es ablativo (es decir, parte se quema durante el reingreso) y tendría que reemplazar el escudo térmico.
@AjinkyaNaik: No, en ese momento la aerodinámica de la reentrada no se conocía lo suficiente, por lo que la cápsula estaba protegida contra fallas contra la entrada del "frente del lado equivocado", pero los Vostoks definitivamente no eran reutilizables. Toda la idea se desmorona por el costo de levantar el escudo térmico: las piezas descartadas que se queman cuestan menos en total que el escudo térmico, los sistemas de aterrizaje y el levantamiento de todo esto al espacio. Lea sobre "Tyranny of Rocket Equation"; El retorno de 1 kg de embarcación significa alrededor de 20-60 kg de combustible y equipo en el lanzamiento, por lo que es mejor que 1 kg sea al menos 20 veces más valioso que los 20 kg-60 kg lanzados.
No importa, el transbordador nos enseñó lecciones sobre los costos de restauración, pruebas y mantenimiento de la nave. En lugar de ahorros planificados, generó costos monumentales: no solo levantar todo el peso muerto hizo que la pila de lanzamiento fuera enorme, sino que restaurarla para relanzarla costó más de lo que costaría construir un vehículo no reutilizable.

Respuestas (1)

Ciertamente es posible tener suficiente nave espacial protegida para que aterrice; para eso fue diseñado el transbordador espacial. Sin embargo, si desea poder aterrizar con un escudo térmico, primero debe llevarlo al espacio para empezar. El blindaje térmico para el módulo de comando Apollo tiene una densidad de 32 libras por pie cúbico. En total, solo el escudo térmico pesaba alrededor de 3,000 libras .. Ahora, si desea reutilizar toda su nave espacial, tendría que cubrirse con un escudo térmico, lo que aumentaría su peso en varios miles de libras, dependiendo de su tamaño. Eso significa que vas a necesitar más combustible para llegar allí, lo que aumenta considerablemente el costo de la misión. En la exploración espacial, cada gramo cuenta y se considera cuidadosamente. Es mucho más fácil dejar una parte de su nave espacial en órbita, para ser tratada más tarde .

pero entonces el transbordador espacial era mucho más grande que estas naves espaciales, pero aun así fue llevado por un par de propulsores y tres motores de combustible líquido, ¿no haría mucha diferencia si cubrimos toda la nave espacial con un escudo térmico, no sería mucho? económico que el transbordador espacial.
Tienes que entender cuáles son los propósitos de las diferentes naves espaciales. Las cápsulas Soyuz solo están destinadas a enviar personal y suministros a la ISS, mientras que el transbordador espacial estaba destinado a que los astronautas vivieran y realizaran experimentos, por lo que tenía que ser mucho más grande.
creo que su comentario no está relacionado con el mío, el transbordador espacial, incluso si era mucho más grande que estas pequeñas naves espaciales, estaba completamente cubierto con escudos térmicos y aún era reutilizable, entonces estas naves espaciales, al ser más pequeñas en tamaño, serían mucho más económico para cubrir con un escudo térmico.
Pero el punto es que no vale la pena cubrirlos completamente con un escudo térmico. Especialmente porque aún necesita reparar y reemplazar el escudo térmico después de cada uso. También debe tener en cuenta la forma de la nave espacial. Tiene que ser aerodinámico y diseñado para atravesar la atmósfera. Si aún no tiene esa forma, también tendrá que dedicar más tiempo, dinero y recursos para rediseñarlo.
El transbordador espacial regresa de una órbita terrestre baja, mientras que la cápsula Apolo regresa de una trayectoria de retorno lunar. Mucha más energía cinética en el último ejemplo, por lo tanto, se requiere más material ablativo.
¿Por qué las naves espaciales no pueden crear una cubierta protectora térmica completa a su alrededor durante el reingreso?
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