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SpaceX espère que leur bouclier thermique en sueur nous amènera sur Mars

SpaceX espère que leur bouclier thermique en sueur nous amènera sur Mars

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Le mois dernier, Elon Musk a tweeté un test sur la conception de son bouclier thermique régénératif qui, espère-t-il, évitera à Starship de brûler lors de sa réentrée dans l'atmosphère terrestre, en supprimant les céramiques jetables que les navettes et les capsules ont utilisées jusqu'à présent pour absorber l'intense chaleur. Mais qu'est-ce qu'un système de refroidissement régénératif de toute façon?

Nous avons des boucliers thermiques régénératifs depuis un certain temps maintenant

Test du bouclier thermique métallique à 1100C (2000F) @ SpaceXpic.twitter.com / frP5eZ5a0z

- Elon Musk (@elonmusk) 25 janvier 2019

Si vous avez déjà couru dans la rue, étendu sur une plage ou étouffé dans un appartement étouffant sans climatisation, alors vous avez utilisé plus ou moins le même système qu'Elon Musk propose pour Starship. Essentiellement, Starship transpire pour rester au frais.

VOIR AUSSI: ELON MUSK TEASES STARSHIP HEAT SHIELD AVEC TWEEN OF FLAMETHROWER TEST

Dans le système de Musk, des trous microscopiques recouvrent le côté au vent de l’engin; le côté qui fait face à l'atmosphère au retour de l'espace. Ce côté de l'engin comporte un «sandwich» à double paroi qui a un liquide remplissant l'espace, soit de l'eau ou du méthane liquide.

Lorsque le côté au vent de l'engin se réchauffe, le liquide est aspiré à travers les pores microscopiques, refroidissant le métal environnant. En s'évaporant de la chaleur, il aspire plus de liquide derrière lui, ce qui continue de refroidir le côté en acier inoxydable du navire.

Ce qui rend cela important, c'est que même si l'eau ou le méthane liquide peuvent brûler, le reste du métal ne le fait pas, ce qui signifie que tout ce que l'on aurait à faire en théorie est de remplir le réservoir du bouclier thermique et il serait bon de partir, par opposition. pour remplacer tout le matériau isolant perdu que les écrans thermiques traditionnels utilisent.

Est-ce que ça marchera?

Comme le souligne Business Insider, il existe des obstacles importants au fonctionnement d'un tel système. Des pores obstrués sur un écran thermique de transpiration pourraient être catastrophiques.

Selon Walt Engelund, directeur de la direction de la technologie spatiale et de l'exploration à la NASA Langley, les modèles expérimentaux avec refroidissement transpiratoire sont particulièrement vulnérables à un pore obstrué.

"J'ai vu des cas où vous obtiendrez un canal bouché ... et cela entraînera immédiatement des brûlures", a-t-il déclaré. "Un modèle disparaîtra dans une soufflerie hypersonique. Ça se vaporise presque, il y a tellement d'énergie et tellement de chaleur. "

Oui. De plus, malgré une chaleur extérieure élevée, la vaporisation rapide de l'eau peut provoquer de manière contre-intuitive le gel et le blocage des canaux de refroidissement.

- Elon Musk (@elonmusk) 22 janvier 2019

Ceci est problématique pour les deux liquides de refroidissement proposés jusqu'à présent, l'eau et le méthane liquide. Comme Elon Musk l'a reconnu, la vapeur d'eau est sensible au gel instantané, ce qui pourrait obstruer les canaux de refroidissement.

Avec le méthane, comme avec d'autres composés d'hydrocarbures, des températures élevées peuvent amener les atomes de carbone à commencer à coller ensemble dans un processus appelé «cokéfaction», qui rend le tout solide et bloquerait facilement suffisamment de canaux pour provoquer une défaillance catastrophique du bouclier thermique .

Engelund n’est cependant pas trop dissuadé. Il a proposé une solution audacieusement américaine pour SpaceX à mettre en œuvre sur le bouclier thermique du Starship: ajoutez beaucoup plus de trous que vous n'en auriez jamais besoin, «au cas où».


Voir la vidéo: SpaceX Interplanetary Transport System (Décembre 2021).