Nowe systemy zabezpieczeń termicznych radzące sobie z ciepłem
Systemy kontroli temperatury składają się z materiałów mających na celu utrzymanie temperatury wszystkich elementów pojazdu w zakresie dopuszczalnych wartości granicznych podczas wielu faz misji. Pomimo zmiany obciążenia cieplnego i warunków termicznych w środowisku, wszystkie te systemy wykorzystują materiały lub powłoki o wysokim stopniu emisji, aby zapewnić maksymalne odpychanie napływającego ciepła. Celem finansowanego ze środków UE projektu THOR(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (Innovative thermal management concepts for thermal protection of future space vehicles) jest opracowanie nowych koncepcji systemów kontroli temperatury. W szczególności zostaną zweryfikowane cztery nowe koncepcje poprzez prowadzenie szeroko zakrojonych badań w rzeczywistych warunkach wejścia w atmosferę. Dwie koncepcje opierają się na minimalizacji gradientów termicznych poprzez wydajne przenoszenie ciepła z wysoko obciążonych powierzchni do mniej obciążonych elementów statku kosmicznego. Partnerzy projektu THOR dążą do zmaksymalizowania wymiany ciepła poprzez przewodzenie i promieniowanie ciepła dzięki zastosowaniu nowych materiałów z matrycą z kompozytu z osnową ceramiczną w połączeniu ze zintegrowanymi przewodzącymi włóknami węglowymi. Aktywne chłodzenie jest kluczową cechą dwóch pozostałych koncepcji THOR. Te termiczne urządzenia sterujące będą łączyć wiele sposobów w zakresie ochrony termicznej, w tym transpirację chłodzenia zewnętrznych powierzchni statków kosmicznych i konwekcyjnego chłodzenia w oparciu o strukturę warstwową umieszczoną na skórze z osnową ceramiczną i rdzeniem z pianki ceramicznej. Dla każdego konceptu projektuje się i wykonuje modele do badania w ogrzewanych łukowo obiektach i tunelach aerodynamicznych partnerów projektu THOR w Niemczech i Japonii. Oczekuje się, że do końca projektu zostanie uzyskany poziom gotowości technologii powyżej dwóch dla nowych koncepcji układów termicznych. Projekt THOR pomoże w utrzymaniu wiodącej pozycji Europy w zakresie ochrony termicznej poprzez znaczne zwiększenie wydajności aerodynamicznej i sterowania ścieżką lotu przy ponownym wchodzeniu do atmosfery Ziemi podczas lotów orbitalnych. Te same technologie będą korzystne dla hipersonicznych pojazdów transportowych, w szczególności uruchomianych za pomocą napędu rakietowego.
