معلومات

تأمل شركة SpaceX في أن يقودنا درع الحرارة المتعرق إلى المريخ

تأمل شركة SpaceX في أن يقودنا درع الحرارة المتعرق إلى المريخ

سبيس اكس

في الشهر الماضي ، قام Elon Musk بتغريد اختبار على تصميمه للدرع الحراري المتجدد الذي يأمل أن ينقذ Starship من الاحتراق عند العودة إلى الغلاف الجوي للأرض ، والتخلص من السيراميك القابل للتصرف الذي استهلكته المكوكات والكبسولات حتى هذه النقطة لامتصاص القوة. الحرارة. لكن ما هو نظام التبريد المتجدد على أي حال؟

لقد حصلنا على دروع حرارية متجددة منذ فترة

اختبار الدرع الحراري المعدني عند 1100 درجة مئوية (2000 فهرنهايت) @ SpaceXpic.twitter.com / frP5eZ5a0z

- Elon Musk (elonmusk) ٢٥ يناير ٢٠١٩

إذا سبق لك الركض في الشارع ، أو الاستلقاء على الشاطئ ، أو الحر داخل شقة خانقة بدون تكييف ، فأنت قد استخدمت بشكل أو بآخر نفس النظام الذي يقترحه Elon Musk لـ Starship. في الأساس ، تتعرق المركبة الفضائية من أجل الحفاظ على البرودة.

راجع أيضًا: ELON MUSK يرفع درعًا حراريًا مع اثنين من اختبار قاذف اللهب

في نظام المسك ، تغطي الثقوب المجهرية الجانب المواجه للريح من المركبة ؛ الجانب الذي يواجه الغلاف الجوي عند العودة من الفضاء. يتميز هذا الجانب من المركبة بـ "شطيرة" مزدوجة الجدران بها سائل يملأ الفجوة ، إما الماء أو الميثان السائل.

مع ارتفاع درجة حرارة الجانب المواجه للريح من المركبة ، يتم سحب السائل من خلال المسام المجهرية ، مما يبرد المعدن المحيط. عندما يتبخر من الحرارة ، فإنه يسحب المزيد من السائل خلفه ، والذي يستمر في الحفاظ على جانب الفولاذ المقاوم للصدأ من السفينة باردًا.

ما يجعل هذا مهمًا هو أنه في حين أن الماء أو الميثان السائل قد يحترق ، فإن باقي المعدن لا يحترق ، مما يعني أن كل ما يتعين على المرء القيام به نظريًا هو إعادة ملء خزان حاجز الحرارة وسيكون من الجيد التخلص منه ، على عكس لاستبدال جميع المواد العازلة المفقودة التي تستخدمها الدروع الحرارية التقليدية.

هل ستعمل؟

كما يشير موقع Business Insider ، هناك عقبات كبيرة أمام جعل مثل هذا النظام يعمل. المسام المسدودة على درع النتح الحراري يمكن أن تكون كارثية.

وفقًا لوالت إنجلوند ، مدير إدارة تكنولوجيا الفضاء والاستكشاف في وكالة ناسا لانغلي ، فإن النماذج التجريبية ذات التبريد العابر معرضة بشكل خاص لانسداد المسام.

قال: "لقد رأيت حالات ستصاب فيها بقناة واحدة مسدودة ... وستؤدي على الفور إلى احتراق. نموذج سيختفي في نفق هوائي تفوق سرعة الصوت. يكاد يتبخر ، هناك الكثير من الطاقة والحرارة. "

نعم. أيضًا ، على الرغم من الحرارة الخارجية العالية ، يمكن أن يتسبب تبخر الماء السريع بشكل عكسي في توقف قنوات التبريد عن التجميد.

- Elon Musk (elonmusk) ٢٢ يناير ٢٠١٩

هذا يمثل مشكلة بالنسبة للمبردين المقترحين حتى الآن ، الماء والميثان السائل. كما اعترف إيلون ماسك ، فإن بخار الماء عرضة للتجميد السريع ، مما قد يسد قنوات المبرد.

مع الميثان ، كما هو الحال مع المركبات الهيدروكربونية الأخرى ، يمكن أن تتسبب درجات الحرارة المرتفعة في أن تبدأ ذرات الكربون في الالتصاق ببعضها البعض في عملية تُعرف باسم "فحم الكوك" ، والتي تحول كل شيء إلى حالة صلبة ويمكن بسهولة أن تسد قنوات كافية للتسبب في فشل كارثي للدرع الحراري .

لكن إنجلوند لم يثنِ كثيرًا. اقترح حلًا أمريكيًا جريئًا لـ SpaceX لتنفيذه على الدرع الحراري لـ Starship: أضف ثقوبًا أكثر بكثير مما قد تحتاجه ، "فقط في حالة".


شاهد الفيديو: الحياة اليوم - الشاب المسافر إلى المريخ دون عودة متوسط الرحلة لكوكب المريخ 7 أشهر (شهر نوفمبر 2021).