Cuando los objetivos actuales de la investigación espacial están
encaminados a la conquista planetaria, los actuales blindajes térmicos
convencionales empleados exitosamente en naves como el Discovery, etc.,
para viajar a la Estación Espacial Internacional, ya no son suficientes.
Por ejemplo, en la maniobra de entrada desde la órbita, para tomar
contacto físico con el planeta Marte, las superficies externas de las
naves deberán estar protegidas por escudos térmicos ligeros y adaptables
aerodinámicamente, capaces de soportar las temperaturas estimadas
próximas a los 2000 grados centígrados que se sabe se alcanzarán.
Como siempre ha existido, los vehículos espaciales requieren el uso de
un sistema de protección térmica (TPS) para protegerlos de calentamiento
aerodinámico debido a la combinación de la compresión y la fricción de
las naves con la atmosfera.
Hasta ahora, los sistemas de aislamiento (TPS) estaban basados en el uso
de materiales de revestimiento con una gran capacidad térmica en
combinación con un aislamiento térmico fundamental para evitar la
conducción de calor al interior del vehículo. El calor desarrollado por
el proceso de calentamiento aerodinámico es irradiado de vuelta al
espacio debido a la alta temperatura de la superficie.
El perfeccionamiento de estos materiales ha sido el motivo de
investigación constante para mejorar la resistencia al choque térmico y
reducir la conductividad térmica con el fin de mejorar el funcionamiento
del vehículo y la seguridad.
El Centro de Investigación Ames de la NASA ha venido investigando las
Cerámicas de Ultra Alta Temperatura (UHTC) con temperaturas
extremadamente altas de fusión, con buena resistencia de oxidación
ambiental en el tiempo y una buena resistencia frente al choque térmico.
Paralelamente, otros grupos de investigadores realizan experimentos de
rayos X en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, para ver la
respuesta de un material a temperaturas y presiones extremas y así
comprender el funcionamiento del sistema a escala microscópica.
El nuevo sistema flexible de protección térmica denominado Adept (Adaptive
Deployable Entry and Placement Technology), se podrá almacenar en el
interior de la nave espacial y se podrá desplegar como un paraguas antes
de la entrada al objetivo planetario.
En la actualidad, los científicos realizan experimentos de rayos X en el
Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, para ver la respuesta de los
materiales frente a temperaturas y presiones extremas.
Los escudos térmicos de la nueva generación tendrán que ser capaces de
soportar temperaturas elevadísimas. Para que se tenga una idea, durante
una entrada atmosférica real en Marte, la carga de calor sobre el
blindaje podría alcanzar temperaturas de 1692 grados centígrados.
Para evitar las consecuencias de tales temperaturas extremas, los nuevos
sistemas flexibles de blindaje térmico emplearán tejidos de fibra de
carbono ligeros que se podrán adaptar al diseño de naves espaciales de
gran perfil capaces de proteger a tripulaciones humanas, cargas
sensibles y una completa serie de sistemas complejos de supervivencia e
investigación.
Fuente: NASA
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