1. 대기 드래그
우주선이 지구의 분위기에 들어가면 드래그를 만나면 운동에 반대하는 힘입니다. 차량 표면과 공기 분자 사이의 마찰로 인해 우주선이 속도가 느려집니다.
공기 분자로 마찰로 생성 된 열은 우주선의 외부 피부와 주변 공기의 온도를 높입니다. 이 열을 공중 가열이라고합니다.
2. 압력 및 충격파
우주선이 대기에 다시 들어가는 고속도는 공기가 압축되어 압박이 증가합니다. 이것은 우주선의 코에서 바깥쪽으로 전파되는 충격파를 생성합니다.
충격파는 갑작스런 압력 변화가 발생하여 우주선 전체에 강렬한 진동을 일으 킵니다. 이러한 진동은 민감한 장비를 손상시키고 제대로 관리되지 않으면 비행 작업을 방해 할 수 있습니다.
3. 혈장 및 라디오 정전
대기를 통한 우주선의 고속 통과는 공기 분자의 이온화로 이어져 차량 주위에 혈장 층을 만듭니다. 이 플라즈마는 무선 파도를 반영하여 무선 주파수 정전을 유발합니다. 이는 지상국과의 커뮤니케이션 링크를 방해하여 재입국 중에 추적 및 제어를 복잡하게 만들 수 있습니다.
4. 낙하산 배치
속도를 더욱 줄이기 위해 우주선은 낙하산을 배치 할 수 있습니다. 이 장치는 증가 된 표면적으로 생성 된 드래그를 사용하여 우주선을 느리게합니다.
5. SplashDown
마지막 단계로, 우주선은 제어 된 속도로 물에 들어갑니다. 이것은 단단한 착륙 중에 발생할 수있는 충격력과 잠재적으로 위험한 진동을 줄이기 위해 수행됩니다.
우주선을 건설하는 데 사용되는 설계 및 재료는 재입국 동안 발생하는 극한의 힘을 견딜 수 있고 차량 및 승객의 안전한 반환을 보장하는 데 중요합니다.
SplashDown의 엔지니어링 :NASA 및 SPACEX
SplashDown 프로세스에는 여러 주요 엔지니어링 고려 사항 및 시스템이 포함됩니다. NASA와 SpaceX 가이 임무 의이 단계를 어떻게 처리하는지 살펴 보겠습니다.
1. 재입국 계획
재입국 전에 항공 우주 엔지니어들은 우주선이 지구 대기와 교차 해야하는 궤적, 각도 및 속도를 신중하게 계산합니다. 이러한 계산은 안전 및 연료 효율의 균형을 맞추는 것을 목표로합니다.
2. 열 차폐
강렬한 공중선 가열로부터 우주선을 보호하기 위해 NASA와 SpaceX는 열 보호 시스템 (TPS)을 사용합니다. 이는 일반적으로 절제 재료 또는 복합 재료로 만들어진 고온을 견딜 수있는 재료로 구성됩니다.
예를 들어, NASA의 Orion Spacecraft는 실리카 층으로 코팅 된 탄소 섬유 복합재 인 Avcoat 재료로 알려진 고급 열 보호 시스템을 사용합니다. 이 재료는 섭씨 2,200 도의 온도를 견딜 수 있습니다 (화씨 3,992도).
한편, SpaceX의 Dragon Spacecraft는 PICA (페놀 함침 탄소 자료) 열 차폐를 사용합니다. PICA는 섭씨 2,760도 (화씨 5,000도)의 온도를 견딜 수있는 가볍고 매우 효과적인 재료입니다.
3. 기동
충격파로 인한 강렬한 진동을 견딜 수 있도록 Orion 및 Dragon과 같은 우주선에는 충격파 효과를 최소화하는 공기 역학적 모양으로 설계되었습니다. 또한 우주선의 태도를 조정하고 재진입 중에 안정화하는 제어 시스템을 사용합니다.
4. 라디오 정전 처리
라디오 정전 단계를 관리하기 위해 NASA와 SpaceX는 여러 통신 전략을 사용합니다. 여기에는 우주선에 중복 및 다양한 통신 시스템을 설치하고 이온화 된 층을 더 잘 침투 할 수있는 고주파 신호를 사용하고 통신 계획을 전략적으로 계획하는 것이 포함될 수 있습니다.
5. 낙하산 배치
우주선이 충분히 느려지면 낙하산이 배치되어 속도를 더욱 줄입니다. NASA의 오리온 우주선은 직경이 100 피트 이상인 3 개의 낙하산을 사용하여 원하는 하강 속도를 달성합니다.
반면에 SpaceX의 Dragon Spacecraft는 독특한 듀얼 파라치 테 시스템을 사용합니다. 드로그 낙하산은 먼저 공예품을 안정화시키기 위해 배치됩니다. 그런 다음 더 크고 강력한 주요 낙하산이 방출되어 통제되고 안전한 하강을 보장합니다.
결론
SplashDown은 세심한 엔지니어링 및 계획이 필요한 우주선의 재입국 프로세스의 중요한 단계입니다. NASA와 SpaceX는이 단계에서 발생하는 다양한 힘과 도전을 관리하기 위해 혁신적인 기술을 개발하고 구현하여 우주 비행사와 귀중한 페이로드의 안전한 수익을 보장합니다.
