En student från University of Manchester har utvecklat en prototyp av en flexibel värmesköld för rymdfarkoster som kan minska kostnaden för rymdflygning och även hjälpa framtida mekanismer att gå till Mars.
Värmesköldar används som bromsar för att stoppa förbränningen av rymdfarkoster och misslyckanden när de går in och ut ur planetens atmosfär. Denna design är den första i världen att använda centrifugalkrafter som stärker lätta material för att förhindra utbrändhet.
Moderna metoder för termiskt skydd av rymdfarkoster inkluderar stora uppblåsbara och mekaniskt utplacerade strukturer. Ofta är de tunga och svåra att använda. Ryu Wu från Manchester School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering säger att med enkel design är prototypen också "självreglerande". Det innebär att det inte finns något behov av ytterligare maskiner och enheten har en minskning, vilket möjliggör billig vetenskaplig forskning och restaurering av delar av raketer.
Rymdfarkoster för framtida uppdrag bör vara stora och tunga, vilket tvingar dem att förbättra värmesköldar. För att uppfylla kraven utvecklade Wu och hans team en flexibel värmesköld som är formad som en kjol och virvelvind. Planeter med en atmosfär som Earth och Mars tillåter att aerodynamisk drag sänks.
Den snabba penetrationen i jordens atmosfär skapar värme med en hastighet av 10 000˚C, vilket är varför luften kring rymdfarkosten kan bränna i plasma. För säker tillträde behöver enheten en skärm som tål högtemperaturavläsningar och har en aerodynamisk form som skapar motstånd. Men den martianska atmosfären är mycket tunnare.
För transport av tung utrustning och astronauter behöver ett område med stort motstånd. Skyddskranar hjälper till att undvika utbrändhet och generera motstånd med stöd av stora belastningar. Wus design löser potentiellt dessa problem.
Prototypen är tillverkad av flexibelt material som gör det enkelt att förvara ombord på rymdfarkoster. Den kommer att vara hållbar, hopfällbar och utrustad med hög värmebeständighet. Skölden sys enligt ett speciellt mönster som gör det möjligt att rotera under flygningen, vilket orsakar centrifugalkraft. Wu tillägger att utforskning av rymden är dyr. Men prototypen är lätt och flexibel, så den kan användas på mindre satelliter, och forskning blir enklare och billigare.
