Entrar na atmosfera de um planeta é uma operação perigosa para qualquer espaçonave, pois ela deve suportar o intenso calor friccional gerado pelo contato em alta velocidade com átomos e moléculas.
É por isso que landers e rovers escudo térmico. Uma nova pesquisa da Escola de Engenharia Grainger da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign mostra que a composição da atmosfera tem um grande impacto no funcionamento dos escudos térmicos.
O artigo continua da seguinte forma
“O que é muito surpreendente neste estudo é que quando mudamos o gás, o fenómeno de ablação se comporta de forma diferente”, disse Panerai no relatório. Declaração de 12 de março. “Em um ambiente aéreo clássico na presença de oxigênio, a ablação ocorre de maneira constante. O fluxo ao redor da espaçonave corrói a superfície e as partículas são ejetadas em um fluxo constante.”
À medida que o material da camada externa de um escudo térmico sofre corrosão, parte desse material se acumula na superfície do escudo térmico, possivelmente obstruindo certas áreas e impedindo que o material abaixo “respire”. Isso afeta o desempenho do escudo. No novo estudo, os pesquisadores descobriram que mudar o gás ao qual o escudo é exposto também altera seu desempenho.
“Quando o oxigênio é removido, o fenômeno se torna instável. As partículas são ejetadas de forma intermitente e às vezes o processo se torna violento”, disse Panerai. “Trabalho com ablação há mais de 15 anos, mas nunca vi nada parecido. Ficamos todos muito surpresos quando observamos pela primeira vez esse comportamento no túnel.”
Panerai disse que entender como a composição atmosférica afeta os escudos térmicos é importante porque a NASA está desenvolvendo o giroplano robótico “Libélula”. Pronto para lançamento em 2028 Em direção à lua gigante de Saturno titã. Titã tem uma atmosfera espessa e terreno: É composto por cerca de 95% de nitrogênio e 5% de metano, enquanto o nosso é composto por 78% de nitrogênio e 21% de oxigênio.
O Dragonfly estudará a superfície de Titã, o que poderá fornecer aos cientistas pistas sobre se os lagos e rios de hidrocarbonetos da lua contêm essas moléculas. arauto da vida.
“Embora este trabalho não tenha impacto direto no design das proteções térmicas, ele tem um impacto muito profundo nas propriedades físicas do material – como ele se comporta em temperaturas extremas”, disse Panerai. “Compreender as condições sob as quais este fenómeno se torna proeminente durante o voo pode ajudar-nos a projetar melhores escudos térmicos.”
Pesquisar Publicado na revista científica “Carbon” em 5 de fevereiro.
