Escudo de chicote - Whipple shield
O escudo Whipple ou amortecedor Whipple , inventado por Fred Whipple , é um tipo de escudo de impacto de hipervelocidade usado para proteger espaçonaves tripuladas e desenroscadas de colisões com micrometeoróides e detritos orbitais cujas velocidades geralmente variam entre 3 e 18 quilômetros por segundo (1,9 e 11,2 mi / s).
Escudo
Em contraste com a blindagem monolítica das primeiras espaçonaves, as proteções Whipple consistem em um pára-choque externo relativamente fino, espaçado a alguma distância da parede principal da espaçonave. Não se espera que o pára-choque pare a partícula que entra ou até mesmo remova grande parte de sua energia, mas que se rompam e dispersem, dividindo a energia da partícula original entre muitos fragmentos que se espalham entre o pára-choque e a parede. A energia da partícula original é espalhada de forma mais tênue por uma área de parede maior, que tem mais probabilidade de resistir a ela. Uma analogia direta é que um colete resistente a balas mais leve é necessário para parar uma carga de chumbo do que uma única bala de rifle com a mesma massa total e energia cinética . Embora um escudo Whipple reduza a massa total da espaçonave em comparação com um escudo sólido, uma massa menor sendo sempre desejável em voos espaciais, o volume extra fechado pode exigir uma carenagem de carga útil maior .
Existem várias variações no escudo Whipple simples. Escudos multi-choque , como o usado na espaçonave Stardust , usam vários amortecedores espaçados para aumentar a capacidade do escudo de proteger a espaçonave. Os escudos Whipple que têm um preenchimento entre as camadas rígidas do escudo são chamados de escudos Whipple empalhados . O preenchimento dessas proteções geralmente é um material de alta resistência, como Kevlar ou fibra de óxido de alumínio Nextel . O tipo de blindagem, o material, a espessura e a distância entre as camadas são variados para produzir uma blindagem com massa mínima que também minimizará a probabilidade de penetração. Existem mais de 100 configurações de blindagem apenas na Estação Espacial Internacional , com áreas de maior risco com melhor blindagem.
Veja também
Referências
links externos
- Breves descrições da blindagem de naves espaciais pela NASA
- Reminiscências de BG Cour-Palais do programa de proteção de meteoróides Apollo
- O design e desenvolvimento do escudo meteoróide Skylab
- Protetor de poeira ESA Giotto
- O relato de JL Crews sobre a invenção do escudo multi-choque, pp. 21-29
- Instalando as mantas Nextel / Kevlar no laboratório Destiny recheadas Whipple Shields
- Desenvolvimento de Sistema de Proteção de Meteoróide / Detritos na ESA para ATV e Columbus
- Teste de impacto de hipervelocidade em JAXA do escudo de detritos de Kibo