थर्मल प्रोटेक्शन सिस्टम (TPS) पृथ्वी के वायुमंडल में पुनः प्रवेश के दौरान अंतरिक्ष यान की सुरक्षा के लिए आवश्यक हैं। उन्हें ऑनबोर्ड सिस्टम और चालक दल की सुरक्षा सुनिश्चित करते समय चरम ताप और दबाव का सामना करना पड़ता है। एक प्रभावी TPS को डिजाइन करने में थर्मल लोड को कुशलतापूर्वक प्रबंधित करने के लिए उपयुक्त सामग्री और इंजीनियरिंग समाधान का चयन करना शामिल है।

थर्मल संरक्षण के लिए सामग्री

टीपीएस में उपयोग की जाने वाली सामग्री में उच्च गर्मी प्रतिरोध, कम तापीय चालकता और स्थायित्व होना चाहिए। आम विकल्पों में ablative सामग्री, सिरेमिक टाइल्स और प्रबलित कार्बन-कार्बन कंपोजिट्स शामिल हैं। Ablative सामग्री धीरे-धीरे गर्मी को अवशोषित करती है और अंतर्निहित संरचना की रक्षा करती है। सिरेमिक टाइल्स इन्सुलेशन प्रदान करती है और पिघलने के बिना उच्च तापमान का सामना करती है।

डिजाइन विचार

एक टीपीएस डिजाइन करने के लिए वजन, थर्मल प्रदर्शन और रखरखाव में आसानी को संतुलित करने की आवश्यकता होती है। सिस्टम को अधिकतम सुरक्षा प्रदान करते समय अंतरिक्ष यान को बोझ नहीं करने के लिए हल्के होना चाहिए। वायुगतिकीय आकार गर्मी वितरण को प्रभावित करता है, और अतिरेक सामग्री विफलता के मामले में सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

शीतलक तकनीक

शीतलन विधि टीपीएस की प्रभावशीलता को बढ़ाती है। सक्रिय शीतलन में गर्मी को हटाने के लिए द्रव परिसंचरण शामिल है, जबकि निष्क्रिय शीतलन इन्सुलेशन और विकिरणीय गर्मी हानि पर निर्भर करता है। इन तकनीकों को मिलाकर पुनः प्रवेश के दौरान थर्मल प्रबंधन को अनुकूलित कर सकते हैं।

मुख्य सामग्री और तकनीक

  • Ablative गर्मी ढाल
  • सिरेमिक टाइल
  • प्रबलित कार्बन कार्बन कार्बन मिश्रित
  • इन्सुलेशन कंबल
  • सक्रिय शीतलन प्रणाली