Al ver el video en este artículo del NYTimes, la NASA apunta a un asteroide que contiene pistas sobre las raíces del sistema solar, me di cuenta por primera vez de cómo las muestras realmente regresan a la Tierra.
La composición química de los compuestos orgánicos y volátiles es de gran interés para esta misión por muchas razones. Por lo tanto, creo que es importante evitar las reacciones químicas inducidas térmicamente, la migración y la redistribución de los compuestos dentro de la matriz de la muestra. Si hace más calor que cuando está en Bennu, la ciencia puede verse comprometida.
nota: De acuerdo con el texto de esta excelente animación de Misiones de asteroides cerca del final, la velocidad de reingreso comenzará en aproximadamente 12,4 km/seg. Consulte también el dossier de prensa de OSIRIS-REx .
Del artículo de Wikipedia sobre OSIRIS-REx :
Devuelva y analice una muestra de regolito de asteroide carbonoso prístino en una cantidad suficiente para estudiar la naturaleza, la historia y la distribución de sus minerales constituyentes y material orgánico.
¿El reingreso se mantiene poco profundo para evitar temperaturas externas máximas, o es profundo y rápido para "terminarlo" antes de que el calor pueda difundirse a través (presumiblemente) de una gran cantidad de aislamiento?
Capturas de pantalla del video del NYTimes :
La cápsula de retorno de muestra está diseñada para mantener su contenido por debajo de 75 °C. Es un diseño probado en vuelo, reutilizando tecnología desarrollada para la misión Stardust.
La estructura de la cápsula de retorno consta de un material de grafito-epoxi cubierto con un sistema de protección térmica que utiliza la tecnología de escudo térmico PICA de la NASA: ablador de carbono impregnado con fenólico.
PICA es un material ligero diseñado para soportar altas temperaturas y esfuerzos mecánicos. La tecnología fue desarrollada en el Centro de Investigación Ames de la NASA y actualmente se encuentra en su tercera generación luego de mejoras graduales. SpaceX modificó la tecnología PICA para las naves espaciales Dragon y Dragon 2 de la compañía, lo que permitió la reutilización de los escudos térmicos.
El principio detrás de la tecnología de escudo térmico ablativo es crear una capa límite entre la pared exterior del escudo y el gas de la capa de choque extremadamente caliente al permitir que el material del escudo térmico se queme lentamente y, en el proceso, genere productos de reacción gaseosos que fluyan fuera del escudo térmico y mantiene la capa de choque a una distancia de separación, lo que reduce el flujo de calor general experimentado por la capa exterior de la nave espacial.
Los procesos que ocurren en el material del escudo térmico incluyen carbonización, fusión y sublimación por un lado y pirólisis por el otro.
La pirólisis crea los gases de producto que soplan hacia afuera y crean el bloqueo deseado del flujo de calor convectivo y catalítico. El flujo de calor radiativo se reduce mediante la introducción de compuestos de carbono en el gas de la capa límite que lo hacen ópticamente opaco.
La carcasa trasera del SRC también está cubierta con material de protección térmica, pero dado que reside en la estela del flujo de gas caliente, no necesitará tanta protección como el lado que mira hacia adelante. Su sistema de protección térmica se compone de un material a base de corcho conocido como SLA 561V, desarrollado originalmente para las misiones Viking a Marte en la década de 1970 y en uso en varias misiones, incluidas las misiones Mars Pathfinder, Genesis y MER. Dentro de la carcasa trasera también se facilita el mecanismo de paracaídas con puntos de fijación seguros para los paracaídas a la cápsula.
El contenedor de muestras en sí mismo es una carcasa de aluminio montada en una plataforma de equipo compuesto y que reside entre la carcasa trasera y el escudo térmico. El rendimiento general del SRC mantendrá la muestra a una temperatura inferior a 75 °C para evitar la pirólisis (descomposición termoquímica) del material orgánico a temperaturas más altas.
Esto es para complementar la respuesta aceptada por @Hobbes, y esta información es de este enlace de esa respuesta.
La cápsula de retorno es mucho más grande de lo que imaginaba, 81 cm de diámetro y 50 cm de alto, por lo que hay mucho espacio para el aislamiento.
Según el sitio web OSIRIS-REx de la NASA , el escudo térmico de la cápsula de retorno de la muestra elimina más del 99 % de la energía cinética inicial:
Eso debería ser suficiente para prevenir cualquier cambio químico/biológico y preservar el regolito para estudios científicos adicionales.
De la misma manera, los astronautas que vuelven a entrar permanecen frescos y sin modificaciones, mediante el uso de un escudo térmico.
russell borogove
UH oh