سیستم های حفاظت حرارتی (TPS) برای محافظت از فضاپیما در طول ورود مجدد به اتمسفر زمین ضروری هستند، آنها باید در برابر گرمای شدید و فشار مقاومت کنند در حالی که اطمینان از ایمنی سیستم های داخلی و خدمه طراحی TPS موثر شامل انتخاب مواد مناسب و راه حل های مهندسی برای مدیریت بارهای حرارتی موثر است.

مواد برای حفاظت حرارتی

مواد مورد استفاده در TPS باید مقاومت بالا، هدایت حرارتی پایین و دوام داشته باشند. گزینه های مشترک شامل مواد بی پروا، کاشی های سرامیک و کامپوزیت های کربن تقویت شده است. مواد آبریز گرما را جذب می کنند و به تدریج محافظت از ساختار پایه سرامیک کاشی ها عایق و مقاومت در برابر دمای بالا بدون ذوب.

طراحی ذهنیت

طراحی TPS نیاز به متعادل کردن وزن، عملکرد حرارتی و سهولت نگهداری دارد.سیستم باید سبک باشد تا نه بار فضاپیما در حالی که حداکثر حفاظت را فراهم می کند.شکل Aerodynamic بر توزیع گرما تاثیر می گذارد و قرمزی تضمین می کند ایمنی در صورت خرابی مواد.

تکنیک های خنک کننده

روش های خنک کننده باعث افزایش اثربخشی خنک کننده TPS. Active شامل گردش مایع برای حذف گرما می شود، در حالی که خنک کننده منفعل به عایق و از دست دادن گرما الکتریکی متکی است. ترکیب این تکنیک ها می تواند مدیریت حرارتی را در طول بازگشت دوباره بهینه کند.

مواد و تکنیک های کلیدی

  • سپر حرارتی Ablative
  • کاشی های سرامیکی
  • کامپوزیت های کربن- کربن
  • پتوهای عایق
  • سیستم های خنک کننده فعال