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SpaceX
El mes pasado, Elon Musk tuiteó una prueba sobre su diseño de escudo térmico regenerativo que espera evitará que Starship se queme al volver a entrar en la atmósfera de la Tierra, eliminando las cerámicas desechables que los transbordadores y las cápsulas han usado hasta este punto para absorber el intenso calor. Pero, ¿qué es un sistema de enfriamiento regenerativo de todos modos?
Llevamos un tiempo con escudos térmicos regenerativos
Prueba de escudo térmico metálico a 1100C (2000F) @ SpaceXpic.twitter.com / frP5eZ5a0z
- Elon Musk (@elonmusk) 25 de enero de 2019
Si alguna vez has corrido por la calle, te has acostado en la playa o te has sofocado dentro de un apartamento mal ventilado sin aire acondicionado, entonces has usado más o menos el mismo sistema que Elon Musk propone para Starship. Esencialmente, Starship suda para mantenerse fresco.
VEA TAMBIÉN: ELON MUSK SE PRUEBA DEL ESCUDO TÉRMICO DE STARSHIP CON TWEEN OF FLAMETHROWER
En el sistema de Musk, los agujeros microscópicos cubren el lado de barlovento de la nave; el lado que mira hacia la atmósfera al regresar del espacio. Ese lado de la nave presenta un "sándwich" de doble pared que tiene un líquido que llena el espacio, ya sea agua o metano líquido.
A medida que el lado de barlovento de la nave se calienta, el líquido se extrae a través de los poros microscópicos, enfriando el metal circundante. A medida que se evapora por el calor, extrae más líquido detrás de él, lo que continúa manteniendo fresco el lado de acero inoxidable del barco.
Lo que hace que esto sea importante es que, si bien el agua o el metano líquido pueden quemarse, el resto del metal no lo hace, lo que significa que, en teoría, todo lo que uno tendría que hacer es volver a llenar el depósito del escudo térmico y sería bueno ir, a diferencia a reemplazar todo el material aislante perdido que utilizan los escudos térmicos tradicionales.
¿Funcionará?
Como señala Business Insider, existen obstáculos importantes para que un sistema de este tipo funcione. Los poros obstruidos en un escudo térmico de transpiración podrían ser catastróficos.
Según Walt Engelund, director de la Dirección de Exploración y Tecnología Espacial de la NASA Langley, los modelos experimentales con enfriamiento transpiratorio son especialmente vulnerables a un poro obstruido.
“He visto casos en los que un canal se obstruye… e inmediatamente resultará en quemaduras”, dijo. “Un modelo desaparecerá en un túnel de viento hipersónico. Casi se vaporiza, hay tanta energía y tanto calor ".
Si. Además, a pesar del alto calor exterior, la vaporización rápida del agua puede hacer que se congele y bloquee los canales de enfriamiento de manera contradictoria.
- Elon Musk (@elonmusk) 22 de enero de 2019
Esto es problemático para los dos refrigerantes propuestos hasta ahora, agua y metano líquido. Como reconoció Elon Musk, el vapor de agua es susceptible a la congelación instantánea, lo que podría obstruir los canales de refrigerante.
Con el metano, al igual que con otros compuestos de hidrocarburos, las altas temperaturas pueden hacer que los átomos de carbono comiencen a pegarse en un proceso conocido como "coquización", que convierte todo el elemento en sólido y fácilmente bloquearía suficientes canales para causar una falla catastrófica del escudo térmico. .
Sin embargo, Engelund no está demasiado disuadido. Propuso una solución audazmente estadounidense para que SpaceX la implemente en el escudo térmico de Starship: agregue muchos más agujeros de los que necesitaría, "por si acaso".
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