فضاپیماهایی چندبار مصرفی که هنگام بازگشت به جو عرق می‌کنند!

محققان در حال توسعه یک فناوری نوآورانه برای ساخت یک سپر حرارتی برای فضاپیماهای چندبار مصرف هستند. این رویکرد نوآورانه باعث می‌شوند که آنها هنگام ورود مجدد به جو زمین «عرق کنند» تا در طول این فرآیند از گرمای سوزان جان سالم به در ببرند و بتوانند برای پرواز دیگری آماده شوند.

کد خبر: ۱۲۶۱۲۰۰

دوشنبه - ۲۲ ارديبهشت ۱۴۰۴ / May 12, 2025

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه تگزاس A&M با شرکت هوافضای کانوپی Canopy Aerospace همکاری کرده است تا یک ماده چاپ سه بُعدی شده را توسعه دهد و آزمایش کند. این ماده یک گاز خنک کننده آزاد می‌کند تا فضاپیما را از گرمای شدید هنگام سفر به زمین با سرعت بالا محافظت کند و باعث می‌شود فضاپیما به نوعی «عرق کند».

به نقل از اسپیس، این طراحی نوآورانه از روشی به نام خنک کننده تعرقی استفاده می‌کند که در آن یک لایه گاز در امتداد سطح وسیله نقلیه آزاد می‌شود که نه تنها فضاپیما را خنک می‌کند، بلکه به عنوان مانعی عمل می‌کند که از تماس مستقیم با گرمای تولید شده توسط اصطکاک و فشرده‌سازی گازهای جوی در طول بازگشت به جو جلوگیری می‌کند.

استفاده از گاز به عنوان عایق برای فضاپیما می‌تواند جایگزین سپرهای حرارتی سنتی و یکبار مصرف شود که از بین می‌روند یا کاشی‌های سرامیکی مقاومی که در برابر حرارت که باید بین پروازها تعویض شوند.

حسن سعد ایفتی (Hassan Saad Ifti)، استادیار مهندسی هوافضا، می‌گوید: گاز رسانایی حرارتی بسیار کمی دارد. برای همین است که کاپشن‌های پف‌دار گرمای بسیار خوبی ایجاد می‌کنند؛ زیرا هوا در بافت‌های بین کاپشن محبوس می‌شود و از عبور دمای سرد جلوگیری می‌کند. پنجره‌های دوجداره نیز از چنین فناوری بهره می‌برند.

این ماده جدید یک کاربید سیلیکون چاپ سه‌بُعدی شده است و به گونه‌ای طراحی شده که به اندازه کافی قوی باشد تا در برابر فشارهای شدید جوی مقاومت کند، در عین حال به اندازه کافی متخلخل باشد تا مایع خنک‌کننده از آن عبور کند. نمونه‌های اولیه آن در دانشگاه در حال آزمایش هستند تا توانایی این ماده در «عرق کردن» و حفاظت از هواپیما ارزیابی شود.

ویلیام متیوز (William Matthews)، دانشجوی سال چهارم دکترا که رهبری این آزمایش را بر عهده دارد، می‌گوید: ما باید ببینیم که سطح ماده در سرعت‌های مافوق صوت، زمانی که جریان خنک‌کننده وارد می‌شود، نسبت به حالت پایه که هیچ خنک‌کننده‌ای وجود ندارد، خنک‌تر می‌شود یا خیر. بسته به اینکه گاز چقدر خوب در ماده نفوذ می‌کند، نتایج بالقوه زیادی برای این فناوری وجود دارد و این آزمایش‌ها باید به ما کمک کنند تا تصمیم بگیریم که می‌خواهیم به کدام سمت برویم.