Самоохлаждащ се материал прави революция в завръщането на космическите кораби на Земята

Ваня Милева Последна промяна на 14 май 2025 в 00:00 1522 0

Художествена концепция за X-33

Кредит NASA
Художествена концепция за X-33 в полет с работещ аеродинамичен двигател. Демонстраторът X-33 е проектиран да тества широк спектър от нови технологии, включително аеродинамичния двигател, който ще бъде използван в бъдеща едностепенна ракета-носител за многократна употреба, наречена VentureStar, за извеждане в орбита.

Американски изследователи активно работят върху решение за защита на космическите кораби, когато се завръщат  обратно на Земята, за да са напълно годни за многократна употреба. 3D-принтиран силициево-карбиден материал би могъл да им даде способността да се самоохлаждат, точно както жив организъм.

Ами ако космическите кораби можеха да се "потят", за да оцелеят при екстремната топлина, генерирана по време на повторното влизане в земната атмосфера?

Това е смелата стратегия, предприета от изследователи от Тексаския университет A&M, в сътрудничество с Canopy Aerospace, както е обяснено на сайта на Space.com. Заедно те разработват иновативен материал, който би могъл да промени начина, по който са проектирани космическите кораби, за да ги направи напълно годни за многократна употреба.

Тяхната идея? Tермична защита, която отделя хладилен газ, подобно на това как се изпотява човешката кожа, за да се охлади.

Този процес се нарича транспирационно охлаждане. На пръв поглед концепцията е проста. По време на повторното влизане в атмосферата, през повърхността на топлинния щит излиза газ, създавайки тънък защитен слой между космическия кораб и горещия въздух.

"Газът има много ниска топлопроводимост. Принципът е същият като при пухеното яке: не материята изолира, а въздухът, който задържа", обяснява Хасан Саад Ифти (Hassan Saad Ifti), професор по аерокосмическа индустрия, пред Space.com.

3D печат на тази гениална система

Досега космическите мисии разчитаха на щитове, които изгарят, или на керамични плочки, чиято подмяна отнема много време и е скъпа. Защото трябва да се сменят след всеки полет.

Предложеният тук подход има за цел да направи тези защити не само по-ефективни, но преди всичко многократно използваеми без демонтиране. Въпросният материал, 3D-отпечатан силициев карбид, трябва да е едновременно устойчив на екстремни налягания и достатъчно порест, за да пропуска газ.

В момента се провеждат тестове в хиперзвукови тунели. Аерокосмическата индустрия чака с нетърпение резултатите.

"Ако газът се държи според очакванията, би трябвало да установим, че повърхността на материала е по-хладна, когато се достигнат хиперзвукови скорости. Всичко зависи от това как газът дифундира през структурата. Тези резултати ще насочат останалата част от проекта", коментира Уилям Матюс (William Matthews), докторантът, отговарящ за тестовете.

Източник: How do you keep reusable spacecraft cool during reentry? Make them 'sweat', Samantha Mathewson,  Space.com

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Космос

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !