Sistemas de protección térmica a prueba de todo
Los sistemas de control térmico consisten en materiales diseñados para mantener todos los componentes del vehículo dentro de márgenes de temperatura tolerables durante las muchas fases de una misión. Todos esos sistemas emplean materiales o recubrimientos de alta emisividad para garantizar el máximo rechazo posible de calor incidente con independencia de las cargas y entornos térmicos cambiantes. El proyecto THOR (Innovative thermal management concepts for thermal protection of future space vehicles), financiado por la UE, se ha puesto en marcha para avanzar en conceptos nuevos de control térmico. En concreto, se verificarán cuatro conceptos nuevos mediante pruebas exhaustivas que se llevarán a cabo bajo condiciones semejantes a las de las reentradas atmosféricas reales. Dos de los conceptos se basan en reducir al mínimo los gradientes térmicos a base de transferir eficientemente el calor desde las superficies con elevada carga térmica a los componentes de la nave espacial sometidos a menor carga. Los participantes del proyecto THOR centran su labor en aumentar al máximo el intercambio térmico mediante los mecanismos de conducción y radiación, para lo cual utilizan nuevos materiales compuestos de matriz cerámica (CMC) con fibras de carbono integradas. La refrigeración activa es la característica clave de los otros dos conceptos del proyecto THOR. Dichos sistemas de control térmico conjugarán múltiples métodos de protección térmica, incluida la refrigeración por transpiración de las superficies externas de la nave espacial, así como la refrigeración por convección basada en una estructura multicapa compuesta de una cubierta de CMC y un núcleo fabricado en espuma cerámica. Se están diseñando y fabricando maquetas de cada concepto para probarlas en las instalaciones de túnel aerodinámico de calentamiento por arco de Alemania y Japón, pertenecientes a los miembros del proyecto THOR. Cabe esperar que a la conclusión de este proyecto se logre un nivel de madurez tecnológica de los nuevos conceptos de control térmico superior a dos. El proyecto THOR permitirá que Europa mantenga su liderazgo en el campo de la protección térmica mediante una mejora significativa del comportamiento aerodinámico y del control de la ruta de vuelo en la reentrada a la atmósfera terrestre desde un vuelo orbital. Esas mismas tecnologías podrán aportar también ventajas a los vehículos de transporte hipersónico, especialmente a los lanzados por cohetes propulsores.
Palabras clave
Protección térmica, vehículos espaciales, reentrada atmosférica, compuesto (composite) de matriz cerámica, transporte hipersónico
