Με την βοήθεια ενός αντιδραστήρα σύντηξης οι επιστήμονες θα κατασκευάσουν υλικά μεγάλης θερμικής αντοχής

Με αυτόν τον τροπο θα μπορέσουν να κατασκευάσουν υλικά για τα διαστημόπλοια

Τα διαστημικά σκάφη χρησιμοποιούν από καιρό ασπίδες θερμότητας για προστασία κατά την είσοδο στην πλανητική ατμόσφαιρα. Οι μελλοντικές αποστολές στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα θα χρειαστούν πιο εξελιγμένα υλικά από αυτά που υπάρχουν σήμερα.

Αλλά οι ακραίες συνθήκες θέρμανσης που απαιτούνται για τη μελέτη νέων υλικών ασπίδας είναι δύσκολο να αναπαραχθούν πειραματικά στη Γη. Κατά τη διάρκεια ατμοσφαιρικών εισόδων υψηλής ταχύτητας έως και 100.000 μιλίων την ώρα, όπως αυτές που απαιτούνται σε αποστολές στους γίγαντες αερίων του Ηλιακού Συστήματος, το ατμοσφαιρικό αέριο που περιβάλλει το διαστημόπλοιο μετατρέπεται σε πλάσμα (ένα μείγμα ιόντων και ηλεκτρονίων) και οι θερμοκρασίες του διαστημικού σκάφους αυξάνονται σε περισσότερο από 5.000°C.

- Advertisement -

Για την προστασία του επιστημονικού ωφέλιμου φορτίου, το υλικό της θερμικής ασπίδας καίγεται με ελεγχόμενο τρόπο, γεγονός που απομακρύνει την περίσσεια θερμότητας από τον πυρήνα του διαστημικού σκάφους. Προηγούμενες προσεγγίσεις δοκιμών θερμικής ασπίδας που χρησιμοποιούν λέιζερ, πίδακες πλάσματος και βλήματα υπερταχύτητας υπέφεραν από το πρόβλημα ότι καμία μεμονωμένη μέθοδος δεν μπορούσε να προσομοιώσει τις ακριβείς συνθήκες θέρμανσης που υπάρχουν κατά τη διάρκεια μιας εισόδου στην ατμόσφαιρα υψηλής ταχύτητας.

Οι επιστήμονες που εργάζονται στο DIII-D National Fusion Facility στο General Atomics έχουν αποδείξει ότι το ζεστό πλάσμα που δημιουργείται από έναν αντιδραστήρα σύντηξης κατά τη λειτουργία προσφέρει έναν νέο και δυνητικά βελτιωμένο τρόπο μοντελοποίησης της συμπεριφοράς της θερμικής ασπίδας, ειδικά για εισόδους στην Αφροδίτη ή τους γίγαντες αερίων.

«Ορισμένες περιοχές του πλάσματος στο DIII-D προσεγγίζουν πολύ τις συνθήκες που δημιουργούνται όταν οι θερμικές ασπίδες προσκρούουν στις πλανητικές ατμόσφαιρες με ακραίες ταχύτητες», δήλωσε ο Δρ Ντμίτρι Ορλόφ από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο, ο οποίος ηγήθηκε της πολυϊδρυματικής ομάδας.

«Η πρόθεσή μας με αυτά τα πειράματα ήταν να αξιοποιήσουμε τόσο αυτές τις συνθήκες όσο και την πλούσια σειρά διαγνωστικών οργάνων του DIII-D για να αναπτύξουμε ένα πιο ακριβές μοντέλο συμπεριφοράς της θερμικής ασπίδας».

Επειδή ο DIII-D είναι ένας από τους πιο ευέλικτους και υψηλά εξοπλισμένους αντιδραστήρες σύντηξης στον κόσμο, η ομάδα κατάφερε να συγκεντρώσει μια σειρά από πολύτιμα δεδομένα σχετικά με τη συμπεριφορά των δειγμάτων. Χρησιμοποιώντας τεχνικές κλιμάκωσης, παρέκτασαν τα αποτελέσματα σε μεγαλύτερα βλήματα και μεγαλύτερες εκθέσεις, γεγονός που επέτρεψε τη σύγκριση με πειραματικά δεδομένα από προηγούμενες διαστημικές αποστολές και άλλες εγκαταστάσεις δοκιμών στο έδαφος.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα αποτελέσματά τους θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη προηγμένων υλικών θερμικής ασπίδας που είναι απαραίτητα για προγραμματισμένες αποστολές στην Αφροδίτη και τα φεγγάρια του Jovian.

Για να λαμβάνετε πρώτοι τις ειδοποιήσεις από τις ειδήσεις που δημοσιεύονται μπορείτε να ακολουθήσετε το Playiders.com στο Google News, αλλά παράλληλα μπορείτε να μας ακολουθήσετε και στα Facebook, Instagram και Reddit.

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

More News

Support Us

Αν το επιθυμείτε, μπορείτε να μας βοηθήσετε κάνοντας εγγραφή σε μια από τις συνδρομές που θα βρείτε στο "Support Us" πάνω στο menu ή πατώντας το παρακάτω κουμπί. Ευχαριστούμε!

More From Author