objeto

escudo térmico

Una capa protectora en una nave espacial que disipa el calor durante la entrada o el sobrevuelo a alta temperatura.
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Descripción

Un escudo térmico es una capa protectora en una nave espacial que disipa el intenso calor generado durante la entrada a alta velocidad en una atmósfera o durante sobrevuelos cercanos de cuerpos celestes calientes. Cuando un vehículo viaja a velocidades hipersónicas, el aire frente a él se comprime y se calienta a miles de grados, suficiente para fundir la mayoría de los materiales. Los escudos térmicos están diseñados para absorber, reflejar o ablacionar este calor, asegurando que el interior de la nave permanezca a temperaturas seguras. Son críticos para misiones como los rovers de Marte, las cápsulas tripuladas y las sondas que se sumergen en atmósferas planetarias.

Historia

El concepto se remonta a los albores de la era espacial, con los primeros escudos térmicos prácticos desarrollados para misiles balísticos en la década de 1950. Las misiones Apolo utilizaron escudos ablativos, y la tecnología ha evolucionado con materiales como el PICA (Ablador de Carbono Impregnado Fenólico) para las misiones modernas a Marte.

Cómo funciona

Los escudos térmicos funcionan mediante dos mecanismos principales: enfriamiento por ablación y enfriamiento por radiación. Los escudos ablativos están hechos de materiales que se carbonizan y vaporizan, llevándose el calor a medida que se erosionan, como una capa de sacrificio. Los escudos radiativos, a menudo utilizados en naves reutilizables como el transbordador espacial, reflejan el calor mediante baldosas cerámicas de baja conductividad térmica, impidiendo que el calor penetre. La elección depende del flujo de calor y del perfil de la misión; los escudos ablativos soportan cargas térmicas más altas pero son de un solo uso.

En la práctica

Se utilizan en todas las misiones de entrada atmosférica, incluidas las cápsulas tripuladas (por ejemplo, SpaceX Dragon), los módulos de aterrizaje en Marte (Curiosity, Perseverance) y sondas como la nave Galileo que entró en la atmósfera de Júpiter.

Dato curioso

El escudo térmico del módulo de mando del Apolo alcanzó temperaturas de unos 2.800 °C (5.000 °F) durante la reentrada, más caliente que la superficie del Sol, pero la cabina se mantuvo lo suficientemente fresca para los astronautas.

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