quarta-feira, 31 de julho de 2013

Por que o ônibus espacial não queima como os meteoros quando entra na nossa atmosféra?


Quando um pequeno meteoro entra na atmosfera da Terra, passa a viajar do vácuo para o ar. Viajar através do vácuo é fácil - ele não gasta energia. Viajar através do ar é outra história.
Um meteoro se movendo através do vácuo do espaço normalmente viaja a velocidades que chegam a dezenas de milhares de quilômetros por hora. Quando o meteoro chega na atmosfera, o ar em sua frente comprime muito rapidamente. Quando um gás é comprimido, sua temperatura se eleva. Isto faz o meteoro aquecer tanto que ele começa a incandescer. O ar queima o meteoro até não sobrar mais nada dele. A temperatura na reentrada pode chegar a 1.650 graus Celsius! Obviamente, não seria nada bom para uma espaçonave queira ao entra na nossa atmosfera. Duas tecnologias são utilizadas para permitir a reentrada de uma espaçonave:

Tecnologia ablativa
Tecnologia do escudo isolante

Na tecnologia ablativa, a superfície do escudo termodinâmico que reveste a nave derrete, se convertendo em vapor. Durante este processo, ela dispersa o calor. Esta é a tecnologia que protegeu a nave espacial Apollo.
Os ônibus espaciais são protegidos por telhas de sílica. Sílica (em inglês) (SiO2) é um incrível isolante. É possível pegarmos uma telha de sílica de uma nave espacial por uma extremidade e aquecermos o centro com uma chama incandescente. A telha tem um poder isolante tão grande que o calor não se estende para as extremidades. As telhas de aerofrenagem são produzidas a partir de fibras de sílica amorfas que são pressionadas e sinterizadas, sendo que a telha resultante possui 93% de porosidade (ou seja, muito leve) e baixa expansão térmica, baixa condutividade térmica (por exemplo, as fotografias bem conhecidas de alguém segurando a telha de uma nave espacial pelos cantos quando o centro está muito quente), além de boas condições para agüentar choques de temperatura. Este processo pode ser executado prontamente no espaço quando pudermos produzir sílica na pureza exigida.


Estas telhas impedem que o calor da reentrada alcance o corpo da nave.[HSW]

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