Beberapa orang berpikir bahwa membawa astronot ke ruang angkasa di luar gravitasi planet kita adalah bagian yang paling sulit dari misi ruang angkasa; Yang benar adalah, mendapatkan mereka kembali setelah misi sama sulitnya. Wahana antariksa yang kembali memasuki atmosfer lebih dari sekadar bepergian 30.000 km / jam. Kecepatan keterlaluan kendaraan masuk kembali ini mengubah udara di bawahnya menjadi bola api panas di sekitar pesawat ruang angkasa, yang berarti para astronot harus dilindungi dari ribuan derajat jika mereka akan pulang dengan selamat.
Oleh karena itu, ini adalah salah satu tugas yang paling sulit untuk merancang bahan pelindung termal yang cukup kuat untuk insinyur luar angkasa sehingga dapat bertahan setinggi 1.700 derajat Celcius.
Masuk kembali riwayat
Pesawat ruang angkasa berawak sebelumnya seperti Mercury, Gemini, dan Apollo tidak dapat bergerak atau mengarahkan selama masuk kembali, sehingga kapsul ruang angkasa harus mengikuti lintasan balistik masuk kembali sebelum jatuh ke laut. Pelindung termal umumnya dibuat dari resin epoksi fenolik yang tertanam dalam matriks honeycomb paduan nikel, yang melindungi kapsul dari suhu tinggi.
Kredit foto: nasaSeri misi Apollo moon menyebabkan insinyur luar angkasa mempertimbangkan kembali desain mereka, ketika kapsul yang kembali dari bulan memasuki atmosfer lebih dari sekadar 40.000 km / jam. Pelindung termal yang sebelumnya digunakan selalu terbakar, dan menumpuk material membuatnya berat dan menjadi hambatan dalam kemampuan manuvernya, serta tidak dapat digunakan kembali.
Bahaya Masuk Kembali
Salah satu kecelakaan yang disayangkan selama masuk kembali adalah dengan pengorbit operasional pertama NASA, kembalinya pesawat ruang angkasa Columbia pada 1 Februari 2003. Ketika pesawat ruang angkasa diluncurkan, sepotong besar busa terlepas dari sasis dan menyebabkan kerusakan yang cukup besar. ke panel pelindung panas. Ini tidak mempengaruhi misi secara keseluruhan, tetapi bencana terjadi ketika tiba saatnya untuk masuk kembali. Plasma yang terlalu panas meresap melalui bagian sasis yang rusak dan dengan cepat membakar struktur. Columbia mengalami kejatuhan yang tak terkendali, hancur, dan menewaskan tujuh astronot pemberani.
Kredit Pic: ruangTerlepas dari kenyataan bahwa Columbia dibangun dari empat bahan berbeda termasuk karbon yang diperkuat karbon (RCC), ubin insulasi permukaan suhu rendah dan tinggi yang dapat digunakan kembali (LRSI dan HRSI, masing-masing), dan selimut insulasi permukaan yang dapat digunakan kembali. (FRSI), itu melalui musibah ini. Tetapi NASA belajar banyak dari kecelakaan yang tidak menguntungkan ini, dan mereka benar-benar mengubah fokus untuk pesawat ruang angkasa berikutnya, Orbiter.
NASA mengetahui bahwa bagian-bagian pesawat yang berbeda harus dirancang untuk suhu yang berbeda sehingga bahan yang tahan panas untuk bagian Orbiter tidak menjadi terlalu panas. Adapun ujung depan, mereka menggunakan lapisan karbon yang diperkuat pada ubin isolasi suhu tinggi. Area-area lain ditutupi dengan peralatan canggih yang fleksibel dan dapat digunakan kembali selimut isolasi.
Lapisan terluar badan pesawat ditutupi dengan lapisan emisivitas tinggi, memastikan bahwa pesawat ulang-alik mencerminkan sebagian besar panas termal. Mosaik ubin hitam dan putih telah dibuat, dengan ubin putih membantu mempertahankan reflektifitas termal yang tinggi dan menyerap panas minimal, sementara ubin hitam mengoptimalkan emisivitas maksimum dengan memungkinkan pesawat ruang angkasa kehilangan panas dengan cepat.
Kredit Pic: respons spasialBagaimana mereka bekerja
Ubin juga menyerap tekanan masuk kembali, dan karena mereka terbuat dari aerogel silika, bahan di bagian bawah Orbiter (juga dikenal sebagai LI-900) pada dasarnya adalah 94 persen dari volume udara, membuatnya membuatnya sangat ringan. Ubin juga dapat menahan goncangan termal, dan LI-900 dapat dipanaskan lebih dari 1.200 derajat dan kemudian bertabrakan dengan air beku tanpa kerusakan. Berat genteng LI-2200 adalah sekitar 22 pon per kaki kepadatan massal, menjadikannya bahan yang sempurna untuk mempertahankan hukuman.
Kredit Pic: respons spasialBagaimana Orion Memasuki Kembali Bertahan
Area permukaan besar di ujung kapsul menghilangkan kekuatan gaya. Perisai panas Orion juga dirancang untuk menahan suhu tinggi dengan tetap mempertahankan jalur penerbangan yang stabil secara aerodinamis. Desain mengurangi kecepatan yang layak dari 40.000 km / jam menjadi hanya 500 km / jam.
Bahkan kecepatan itu semakin berkurang ketika beberapa parasut kecil berdiameter 2 meter digunakan, mengurangi kecepatan menjadi hanya 30 km / jam. Kemudian parasut besar berdiameter 7 meter Mereka kemudian dikerahkan, diikuti oleh tiga parasut utama berdiameter 35 meter, untuk membuat pendaratan dapat diterima.
