우주왕복선 열 보호 시스템

Space Shuttle thermal protection system
"틈새 메우기"는 여기로 리디렉션됩니다.열차와 열차 플랫폼 간의 간격을 줄이기 위해 사용되는 장치에 대해서는 갭 필러를 참조하십시오.
카이퍼 항공 관측소는 온도를 연구하기 위해 STS-3가 재진입하는 동안 콜롬비아 하부의 적외선 이미지를 촬영했다.이 궤도선의 높이는 56킬로미터(184,000피트)였고 마하 15.6의 속도로 이동했다.
2005년 7월 28일 STS-114가 발사되는 동안 국제우주정거장에 접근하는 우주왕복선 디스커버리.

우주왕복선 열 보호 시스템(TPS)은 대기 재진입 시 1,650°C(3,000°F)의 열을 연소시키는 동안 우주왕복선 궤도선을 보호하는 장벽입니다.두 번째 목표는 [1]궤도에 있는 동안 우주의 열과 추위로부터 보호하는 것이었다.

자재

궤도선 103 및 후속 궤도선용 열보호 시스템
캘리포니아 과학 센터 박물관의 엔데버, 문 근처에 타일을 전시하고 있습니다.

TPS는 기본적으로 전체 궤도 표면을 포함했으며, 필요한 열 보호량에 따라 다양한 위치에 있는 7개의 다른 재료로 구성되었습니다.

  • 강화 탄소-탄소(RCC), 노즈 캡과 노즈 랜딩 기어 도어 사이의 턱 부분, 노즈 랜딩 기어 도어 뒤쪽의 화살촉 및 날개 앞쪽 모서리에 사용됩니다.재진입 온도가 1,260°C(2,300°F)를 초과하는 경우에 사용합니다.
  • 궤도선 하부에 사용되는 고온 재사용 가능 표면 절연(HRSI) 타일.코팅된 LI-900 실리카 세라믹으로 제작되었습니다.재진입 온도가 1,260°C 미만인 경우에 사용합니다.
  • 섬유상 내화 복합 절연체(FRCI) 타일로 강도, 내구성, 코팅 균열 내성 및 중량 감소에 사용됩니다.일부 HRSI 타일은 이 타입으로 대체되었습니다.
  • 유연한 절연 담요(FIB), 누빔으로 된 유연한 담요와 같은 표면 단열재입니다.재진입 온도가 649°C(1,200°F) 미만일 때 사용합니다.
  • 저온 재사용 가능 표면 절연(LRSI) 타일은 이전에는 저온 재사용 가능 표면 절연(LRSI) 타일이 사용되었습니다.FIB와 거의 유사한 온도 범위에서 사용됩니다.
  • 강화 단섬유 단열재(TUFI) 타일로, 1996년부터 사용되기 시작한 더 강하고 튼튼한 타일입니다.고온 및 저온 지역에서 사용됩니다.
  • 펠트 재사용 가능 표면 절연(FSI).흰색 Nomex 펠트 블랭킷은 상부 페이로드 베이 도어, 중간 동체 및 후부 동체 측면의 일부, 상부 날개 표면 일부 및 OMS/RCS 포드의 일부입니다.온도가 371°C(700°F) 미만으로 유지되는 경우에 사용합니다.

각 타입의 TPS에는 특정 방열, 내충격성 및 중량 특성이 있어 사용 장소와 사용량이 결정되었습니다.

셔틀 TPS는 이전 우주선에 사용된 TPS와 구별되는 세 가지 주요 특성을 가지고 있었다.

재사용 가능
이전의 우주선은 일반적으로 재진입 중에 타버려서 재사용할 수 없는 열차폐를 사용했다.이 단열재는 견고하고 신뢰성이 높았으며 일회용 차량에 적합했다.반면, 재사용 가능한 셔틀에는 재사용 가능한 열 보호 시스템이 필요했습니다.
경량
이전의 열 차폐는 매우 무거웠다.예를 들어, 아폴로 명령 모듈의 애블 히트 실드는 차량 중량의 약 15%를 차지했습니다.날개 달린 우주왕복선은 이전의 우주선보다 훨씬 더 많은 표면적을 가지고 있었기 때문에, 가벼운 TPS는 매우 중요했다.
깨지기 쉬운
1970년대 초만 해도 열 및 중량 특성이 필요한 유일한 기술은 밀도가 매우 낮기 때문에 손으로 TPS 타일을 쉽게 부술 수 있을 정도로 취약했습니다.

목적

Discovery의 날개 아래 표면은 수천 개의 고온 재사용 가능한 단열재 타일로 보호됩니다.

궤도선의 알루미늄 구조는 [2]구조적인 고장 없이 175°C(347°F) 이상의 온도를 견딜 수 없었습니다.재진입 시 공기역학적 가열은 지역의 온도를 이 수준 이상으로 밀어내기 때문에 효과적인 절연체가 필요했습니다.

재진입 가열

동체 앞쪽과 왼쪽 날개 앞쪽 끝의 타일을 자세히 볼 수 있습니다.왼쪽 아래쪽에 노즈기어 문의 모서리가 보입니다.검고 검은 타일은 아직 재진입하지 않은 새 타일입니다.(상단의 흰색 물체는 왼쪽 화물칸 문이 열려 있습니다.)

재진입 가열은 제트 항공기와 관련된 일반적인 대기 난방과 다르며, 이는 TPS 설계와 특성을 통제한다.고속항공기의 피부도 뜨거워질 수 있지만 이는 대기 마찰로 인한 마찰 가열로 손을 비벼 따뜻하게 하는 것과 비슷하다.이 탐사선은 매우 높은 공격각(40°)을 가지고 있으며, 넓은 아랫면이 비행 방향을 향하고 있어 무딘 물체로 대기권에 재진입했다.궤도선이 재진입하는 동안 발생하는 열의 80% 이상은 압력과 온도 간의 기본 열역학 관계에 따라 극초음속 차량 앞의 공기가 압축되어 발생합니다.차량 앞쪽에 뜨거운 충격파가 발생했고, 이로 인해 대부분의 열이 편향되어 궤도선의 표면이 최대 열과 직접 접촉하는 것을 막았습니다.따라서, 재진입 가열은 충격파와 궤도선 피부 사이의 대류 열전달이 과열된 [1]플라즈마를 통해 이루어졌습니다.이러한 유형의 가열에 대한 재사용 가능한 차폐의 핵심은 열병 병이 대류 열 [citation needed]전달을 억제하는 방식과 유사한 매우 저밀도 재료입니다.

일부 고온 금속 합금은 재진입 열에 견딜 수 있습니다. 즉, 단순히 열을 가해 흡수된 열을 다시 방사합니다.히트 싱크 열 보호라고 불리는 이 기술은 X-20 다이나-쏘어 날개 달린 [1]우주선을 위해 계획되었다.하지만, 우주왕복선 궤도선과 같은 대형 차량을 보호하기 위해 필요한 고온 금속의 양은 매우 무거웠을 것이고, 차량의 성능에 심각한 타격을 가했을 것이다.마찬가지로, 애블러티브 TPS는 무겁고, 재진입 중에 연소되어 차량의 공기역학을 교란할 가능성이 있으며, 각 임무 후에 재적용하기 위해서는 상당한 유지보수가 필요합니다.(불행하게도, 원래 발사 중에 파편을 치지 않도록 지정된 TPS 타일 또한 실제로 e 이후 정밀 검사와 수리가 필요했습니다.우주왕복선 컬럼비아호의 상실에 따라 새로운 궤도상 검사 정책이 수립되기 전에도 상승 중에 반드시 발생한 손상으로 인한 acch landing.

상세설명

아틀란티스산 실리카 타일

TPS는 실리카 타일뿐만 아니라 다양한 보호 타입의 시스템이었습니다.타일 TPS와 비타일 TPS의 [1]두 가지 기본 범주로 분류됩니다.주요 선택 기준은 주어진 영역의 열을 처리할 수 있는 가장 가벼운 무게 보호 장치를 사용했다.그러나 추가 충격 내성이 필요한 경우 더 무거운 유형을 사용하기도 했다.FIB 블랭킷은 주로 보온이나 무게의 이유가 아닌 유지보수를 줄이기 위해 채택되었습니다.

셔틀의 대부분은 본질적으로 매우 순수한 석영 [1]모래로 만들어진 LI-900 실리카 타일로 덮여 있었다.단열재로 인해 기본 궤도선 알루미늄 표면 및 구조물에 열이 전달되는 것을 방지했습니다.이 타일들은 열전도체가 너무 약해서 빨갛게 [3]뜨거울 때 한쪽 끝을 잡을 수 있었다.이 [4]차량에는 약 24,300개의 독특한 타일이 개별적으로 장착되었으며, 이 때문에 궤도선은 "날아다니는 벽돌 공장"[5][6]이라고 불렸습니다.미네소타 대학과 펜실베니아 주립 대학의 연구진은 극초음속 [7]차량의 가장자리를 위한 더 나은 고온 산화 방지 시스템을 개발하기 위해 원자 산소와 분자 산소의 상호작용에 대한 정확한 설명을 얻기 위해 원자론적 시뮬레이션을 수행하고 있습니다.

타일은 기계적으로 차량에 고정되지 않고 접착되어 있었다.부서지기 쉬운 타일은 기초 차량 표면과 함께 휘어질 수 없기 때문에, 실온 가황(RTV) 실리콘 접착제로 Nomex 펠트 스트레인 아이솔레이션 패드(SIP)에 접착되었고, 이 접착제는 궤도선 표면에 접착되었습니다.이것은 궤도선의 구조적 편향과 [1]팽창으로부터 타일을 분리했다.24,300개의 타일을 붙이는 것은 비행마다 거의 2년의 작업이 필요했는데, 부분적으로 접착제가 빨리 마르고 타일 두 개마다 새로운 묶음을 생산해야 했기 때문입니다.기술자들이 건조 과정을 늦추기 위해 접착제에 침을 뱉는 것을 수반하는 임시 치료법은 1988년까지 일반적인 관행이었는데, 타일 유해 연구 결과 침이 접착제의 접착 [8]강도를 약화시키는 것으로 밝혀졌습니다.

타일 타입

고온 재사용 가능 표면 절연(HRSI)

HRSI 타일궤도선의 정확한 위치를 나타내는 노란색 마크를 확인합니다.

검은색 HRSI 타일은 최대 1,260°C(2,300°F)의 온도로부터 보호되었습니다.착륙 장치 문, 외부 탱크 탯줄 연결 문, 그리고 궤도선의 나머지 표면을 덮은 20,548개의 HRSI 타일이 있었다.또한 상부 전방 동체, 궤도 조종 시스템 포드의 일부, 수직 스태빌라이저 선단, 승강기 후단 및 상체 플랩 표면에도 사용되었습니다.두께는 재진입 시 발생하는 열 부하에 따라 1~5인치(2.5~12.7cm)까지 다양했습니다.클로즈아웃 영역을 제외하고 이 타일은 보통 6x6인치(15x15cm) 정사각형이었습니다.HRSI 타일은 고순도 실리카 섬유로 구성되었습니다.타일의 부피의 90%는 빈 공간이었고, 매우 낮은 밀도(9파운드/cuft 또는 140kg3/m)를 제공하여 우주 [1]비행에 충분히 가볍습니다.코팅되지 않은 타일은 겉모습이 밝은 흰색이었고 거품 같은 소재라기보다는 단단한 세라믹처럼 보였다.

타일의 검은색 코팅은 반응 경화 유리(RCG)였으며, 테트라보론 실리사이드와 붕규산염 유리는 여러 성분 [9]중 일부였습니다.RCG는 다공질 실리카를 보호하고 히트 싱크 특성을 높이기 위해 타일의 한 면을 제외한 모든 면에 적용되었습니다.코팅은 코팅되지 않은(하단) 측면과 인접한 측면의 작은 여백에서 누락되었습니다.타일을 방수하기 위해 주사기로 디메틸에톡시실란을 타일에 주입했습니다.테트라에틸 오르토실리케이트(TEOS)로 타일을 고밀화하는 것도 실리카를 보호하는 데 도움이 되었고 방수 기능을 추가했습니다.

Diagram of a HRSI tile.

손에 들고 있는 코팅되지 않은 HRSI 타일은 스티로폼보다 밀도가 낮고 매우 가벼운 발포체처럼 느껴집니다.또한 파손을 방지하기 위해 섬세한 깨지기 쉬운 소재를 취급할 때는 매우 주의를 기울여야 합니다.코팅은 얇고 단단한 껍데기 같은 느낌을 주며, 코팅되지 않은 면을 제외하고 흰색 절연 세라믹을 캡슐화하여 깨지기 쉬운 부분을 해결합니다.코팅된 타일조차도 같은 크기의 스티로폼 블록보다 매우 가벼운 느낌이다.실리카는 예상대로 무취와 [citation needed]불활성이다.

HRSI 주로 극도로 낮은 온도(우주 공간에 대해−270°C또는 −454 °F)의 지역에서 재진입의 고온(상호 작용에 의해, 극초음속 충격은 대부분 압축에, 대기 상층부의 가스들 사이의 초래하는 전환을 견뎌 낼;우주 왕복선의 선체, 전형적으로 1,600°C또는 설계되었다.2,910°F).[1]

섬유상 내화 복합 절연 타일(FCI)

검은색 FRCI 타일은 내구성이 향상되고 코팅 균열 및 중량 감소에 대한 내구성도 향상되었습니다.일부 HRSI 타일은 이 [1]타입으로 대체되었습니다.

강화 단섬유 절연(TUFI)

1996년에 사용하기 시작한 더 튼튼하고 튼튼한 타일입니다.TUFI 타일은 궤도선 하부에 사용할 수 있는 고온 검정색 버전과 상체에 사용할 수 있는 저온 흰색 버전으로 출시되었습니다.다른 타일보다 충격에 강한 반면, 흰색 버전은 더 많은 열을 전달하여 궤도선의 상체 플랩과 주 엔진 영역에만 사용이 제한되었습니다.검은색 버전은 궤도선 하부를 위한 충분한 단열재를 가지고 있었지만 무게가 더 컸다.이러한 요소들은 특정 [1]영역으로 사용을 제한했다.

저온 재사용 가능 표면 절연(LRSI)

흰색을 띠는 이것들은 앞날개 부근을 덮고 있었다.또한 전방, 중간 및 후방 동체, 수직 꼬리 및 OMS/RCS 포드의 일부 영역에서도 사용되었습니다.이러한 타일은 재진입 온도가 1,200°F(649°C) 미만인 영역을 보호합니다.LRSI 타일은 HRSI 타일과 동일한 방식으로 제조되었지만 타일은 8x8인치(20x20cm) 정사각형이며 산화 [1]알루미늄이 빛나는 실리카 화합물로 만들어진 흰색 RCG 코팅이 적용되었습니다.이 흰색은 설계되었으며 궤도선이 직사광선에 노출되었을 때 궤도의 열을 조절하는 데 도움을 주었다.

이 타일들은 리퍼브와 함께 최대 100회의 임무에 재사용할 수 있었다. (각 궤도선의 설계 수명도 100회의 임무였다.)그들은 각 임무가 끝난 후 궤도선 처리 시설에서 세심하게 검사되었고, 손상되거나 마모된 타일은 다음 임무 전에 즉시 교체되었다.필요한 경우 타일 사이에 갭 필러로 알려진 직물 시트도 삽입되었습니다.타일 사이에 딱 맞기 때문에 타일 사이에 과다한 플라즈마가 침투하는 것을 방지하면서도 차량 표면의 열팽창과 굽힘이 가능합니다.

FIB 블랭킷이 도입되기 전에는 LRSI 타일이 현재 블랭킷으로 덮인 모든 영역을 차지했으며, 여기에는 상부 동체 및 OMS 포드의 전체 표면도 포함됩니다.이 TPS 설정은 Columbia 및 Challenger에서만 사용되었습니다.

비타일 TPS

플렉시블 단열재 블랭킷/고급 플렉시블 재사용 단열재(FIB/AFRSI)

Columbia의 최초 배송 후 개발되어 챌린저의 [10]OMS 포드에서 처음 사용되었습니다.이 흰색 저밀도 섬유질 실리카 배팅 재료는 퀼트 모양이며, 대부분의 LRSI 타일을 대체했습니다.LRSI 타일보다 유지보수가 훨씬 덜 필요했지만 열 특성은 거의 동일했습니다.Challenger에서 제한된 사용을 한 후 Discovery부터 훨씬 더 광범위하게 사용되었고 Challenger가 없어진 후 콜롬비아의 LRSI 타일을 교체했습니다.

강화탄소(RCC)

주요 기사:강화탄소-탄소

최대 1,510°C(2,750°F)의 재진입 온도를 견디는 연한 회색 소재는 날개 앞쪽 가장자리와 노즈 캡을 보호했다.각각의 궤도 비행사들의 날개는 약 22개의 RCC 패널을 가지고 있었다.두께는 1⁄4~1⁄2 인치(6.4~12.7 mm)입니다.각 패널 사이의 T-씰은 이러한 패널과 날개 사이의 열팽창 및 횡방향 이동을 가능하게 합니다.

RCC는 페놀 수지를 함유한 탄소 섬유로 만들어진 적층 복합 재료였다.고온에서 오토클레이브로 경화시킨 후 적층체를 열처리하여 수지를 순수한 카본으로 변환했습니다.그리고 나서 진공 챔버에 플루프랄 알코올을 함침시킨 후 다시 경화 및 열처리하여 플루프랄 알코올을 탄소로 변환했습니다.이 과정은 원하는 탄소-탄소 특성이 달성될 때까지 세 번 반복되었다.

재사용 기능을 위한 내산화성을 제공하기 위해 RCC의 외부 층은 탄화규소로 코팅되었습니다.탄화규소 코팅은 탄소-탄소를 산화로부터 보호했다.RCC는 상승 및 진입 시 발생하는 피로 하중에 대해 높은 내성을 보였습니다.그것은 타일보다 강했고 또한 폭발 볼트 폭발의 충격 하중을 수용하기 위해 외부 탱크로 향하는 궤도선의 전방 부착 지점의 소켓 주위에 사용되었습니다.RCC는 궤도선의 공기역학 형상의 일부인 날개 선단 가장자리와 노즈 캡을 구조적으로 지지하는 역할을 한 유일한 TPS 재료였다.다른 모든 TPS 구성 요소(타일 및 담요)는 주로 궤도선의 알루미늄 프레임과 표면 등 이를 지지하는 구조 재료에 장착되었습니다.

Nomex 펠트 재사용 가능 표면 단열재(FSI)

이 흰색의 유연한 패브릭은 최대 371°C(700°F)의 온도에서 보호 기능을 제공합니다.FRSI는 궤도선의 상부 날개 표면, 상부 페이로드 베이 도어, OMS/RCS 포드의 일부, 그리고 선미 동체를 덮었다.

갭필러

문과 이동 표면에 틈새 충전재를 배치하여 소용돌이 형성을 방지하여 난방을 최소화하였습니다.문과 움직이는 표면은 열로부터 보호해야 하는 열 보호 시스템에 열린 틈을 만들었습니다.이러한 틈새 중 일부는 안전했지만, 방열판에는 표면 압력 경사로 인해 틈새의 경계층 공기가 교차하는 지역이 있었다.

필러 재료는 흰색 AB312 섬유 또는 검은색 AB312 천 커버(알루미나 섬유 포함)로 제작되었습니다.이러한 재료는 노즈캡, 윈드실드, 측면 해치, 날개, 승강기 후행 가장자리, 수직 안정기, 방향타/속도 브레이크, 차체 플랩 및 셔틀 주 엔진의 히트 실드 주변에 사용되었습니다.

STS-114에서는 이 물질의 일부가 제거되어 잠재적인 안전 위험을 야기하는 것으로 판단되었습니다.갭 필러로 인해 동체 하부에 난류가 발생하여 더 높은 열을 발생시켜 궤도선에 손상을 줄 수 있습니다.그 천은 임무 수행 중 우주 유영 중에 제거되었다.

무게에 관한 고려 사항

강화 탄소-탄소 열방호 특성이 가장 좋았지만, 실리카 타일 및 FIB보다 훨씬 무거웠기 때문에 상대적으로 작은 면적으로 제한되었습니다.일반적으로 목표는 필요한 열 보호와 일치하는 가장 가벼운 단열재를 사용하는 것이었습니다.각 TPS 유형의 밀도:

재료. 밀도
(kg/m) (파운드/cu피트)
강화탄소-탄소 1986 124
LI-2200 타일 352 22
섬유상 내화 복합 절연 타일 192 12
LI-900 타일(검은색 또는 흰색) 144 9
유연한 단열재 블랭킷 144 9

각 TPS 유형의 총 면적 및 중량(Orbiter 102, 1996년 이전에 사용):

TPS 타입 색. 면적(m2) 면적 밀도(kg/m2) 중량(kg)
펠트 재사용 가능 표면 절연 하얀색 332.7 1.6 532.1
저온 재사용 가능한 표면 단열재 오프 화이트 254.6 3.98 1014.2
고온 재사용 가능한 표면 단열재 블랙입니다. 479.7 9.2 4412.6
강화탄소-탄소 옅은 회색 38.0 44.7 1697.3
여러가지 종류의 918.5
총 — 1105.0 — 8574.4

초기 TPS 문제

느린 타일 응용 프로그램

1979년 3월 25일 케네디 우주 센터에 도착한 후 궤도선 처리 시설의 콜롬비아는 많은 사라진 타일을 보여주었다. 31,000개의 타일 중 7,800개는 여전히 [11]부착되어야 했다.

타일은 종종 떨어져 나갔고, 1979년으로 예정되어 있었지만 1981년 4월까지 발생하지 않았던 첫 번째 셔틀 미션인 STS-1의 발사에 많은 지연을 초래되었다.NASA는 프로그램의 장기 지연에 익숙하지 않았고, 정부와 군으로부터 곧 발사하라는 큰 압력을 받았다.1979년 3월, 그것은 31,000개의 타일 중 7,800개가 없어진 불완전한 컬럼비아호를 캘리포니아 팜데일에 있는 록웰 인터내셔널 공장에서 플로리다에 있는 케네디 우주 센터로 옮겼다.NASA는 프로그램의 진행 상황을 만들어 내는 것 외에도 나머지 궤도선이 준비되는 동안 타일이 완성될 수 있기를 희망했다.이것은 실수였다; 록웰 틸러들 중 일부는 플로리다를 싫어했고 곧 캘리포니아로 돌아갔으며, Orbiter Processing Facility는 제조용으로 설계되지 않았고 400명의 [12]근로자들에게는 너무 작았다.

각각의 타일은 16시간이 걸리는 시멘트를 사용했다.타일을 시멘트에 붙인 후 잭이 타일을 16시간 동안 제자리에 고정시켰다.1979년 3월, 노동자 한 명당 타일 하나를 설치하는 데 40시간이 걸렸습니다. 여름 동안 젊고 효율적인 대학생들을 사용함으로써 속도는 근로자 한 명당 주당 1.8타일까지 빨라졌습니다.수천 개의 타일이 스트레스 테스트에 실패하여 교체해야 했습니다.가을이 되자 NASA는 타일링 속도가 발사 날짜를 결정할 것이라는 것을 깨달았다.타일들은 문제가 너무 많아서 관리들이 다른 열 보호 방법으로 바꾸었을 것이지만,[12] 다른 것은 존재하지 않았다.

모든 타일을 사용하지 않고 운반해야 했기 때문에,[13] 운송 중에 셔틀의 공기역학을 유지하기 위해 틈새를 재료로 채웠습니다.

'지퍼 효과' 우려

타일 TPS는 주로 접착 신뢰성에 관한 셔틀 개발 시 우려되는 영역이었다.일부 엔지니어들은 하나의 타일이 분리될 수 있는 고장 모드가 존재할 수 있으며, 그로 인한 공기역학적 압력이 다른 타일을 벗겨내는 "지퍼 효과"를 발생시킬 것이라고 생각했습니다.오르막길이든 재진입길이든 결과는 참담할 것이다.

파편 충돌 우려

또 다른 문제는 상승 중에 타일에 영향을 미치는 얼음이나 다른 잔해였다.파편이 제거된 적이 없고 타일이 파손되기 쉽기 때문에 이 문제는 완전히 해결된 적이 없습니다.이 문제를 완화하기 위한 NASA의 최종 전략은 비행 사이의 지상에 있을 뿐만 아니라 궤도에 있는 동안 그리고 재진입하기 전에 발생할 수 있는 모든 손상을 공격적으로 검사, 평가,

조기 타일 수리 계획

이러한 우려는 NASA가 STS-1 승무원들이 궤도를 제거하기 전에 사용할 수 있는 비상용 타일 수리 키트를 개발하는 데 상당한 노력을 기울일 정도로 충분히 컸다.1979년 12월, 프로토타입과 초기 절차가 완성되었고, 그 중 대부분은 마틴 마리에타가 개발한 특수 우주 수리 키트와 MMU라고 불리는 제트 팩을 우주 비행사들에게 장착하는 것을 포함했다.

또 다른 요소는 MMU 추진 우주 유영 우주인을 궤도선 아래의 깨지기 쉬운 타일에 고정시킬 수 있는 기동 가능한 작업 플랫폼이었다.이 개념은 작업 플랫폼을 특징이 없는 타일 표면에 고정시키는 전기 제어식 접착식 컵을 사용했습니다.1981년 STS-1 발사 약 1년 전, NASA는 수리 능력이 추가적인 위험과 훈련을 받을 가치가 없다고 판단하여 개발을 [14]중단하였다.수리 공구와 공법에 해결되지 않은 문제가 있었습니다. 또한 추가 테스트 결과 타일이 벗겨질 가능성은 낮은 것으로 나타났습니다.첫 번째 우주왕복선 임무는 여러 개의 타일 손실을 입었지만, 그것들은 중요하지 않은 지역에 있었고, "지퍼 효과"는 발생하지 않았다.

콜롬비아 사고와 여파

주요 기사: 우주왕복선 컬럼비아호 참사

2003년 2월 1일, 우주왕복선 컬럼비아호는 TPS의 고장으로 재진입 중에 파괴되었다.조사단은 발사 과정에서 왼쪽 날개 앞부분의 RCC 패널에 발포 파편이 뚫려 재진입 과정에서 발생한 뜨거운 가스가 날개 안으로 들어가 날개 안쪽에서 분해되면서 통제력을 잃고 우주왕복선이 파손된 것으로 추정된다고 보고했습니다.

우주왕복선의 열 보호 시스템은 재난 이후 많은 제어와 수정을 받았다.이 우주왕복선은 디스커버리호, 아틀란티스호, 엔데버호 등 나머지 3대의 우주왕복선에 적용됐다.

디스커버리호가 콜롬비아 사고 후 첫 비행을 한 2005년 STS-114 임무에서 NASA는 TPS가 손상되지 않았는지 확인하기 위해 여러 단계를 밟았다.원격 조작 시스템의 새로운 확장 기능인 길이 15m의 궤도 붐 센서 시스템은 손상 여부를 검사하기 위해 TPS의 레이저 이미징을 수행하는 데 사용되었습니다.국제우주정거장과의 도킹에 앞서 Discovery는 단순히 360° 역회전하는 랑데부 피치 기동을 실시하여 ISS에서 차량의 모든 영역을 촬영할 수 있도록 했습니다.궤도선의 하부에 명목상 허용된 거리보다 더 많은 갭 필러가 돌출되어 있었고, 이 기관은 필러를 제거하거나 가열이 증가할 위험을 감수하기 보다는 수평으로 절단하는 것이 최선이라고 조심스럽게 결정했다.1개씩 3cm(1.2인치) 미만으로 튀어나왔지만 그대로 두면 재진입 시 발열이 25% 증가할 수 있다고 생각되었습니다.

궤도선의 밑면에는 아무런 손잡이가 없었기 때문에(걱정되는 돌출된 틈새 메우기보다 재진입 가열에 더 많은 문제를 일으킬 수 있기 때문에), 우주 비행사 스테판 K. 로빈슨은 ISS의 로봇 팔인 Canadarm2에서 일했다.TPS 타일은 매우 부서지기 쉬웠기 때문에, 차량 아래에서 작업하는 사람은 이미 있었던 것보다 더 많은 손상을 입힐 수 있다는 우려가 있었지만, NASA 관계자들은 갭 메우개를 내버려 두는 것이 더 큰 위험이라고 느꼈다.이 경우 로빈슨은 손으로 갭 필러를 빼낼 수 있었고 디스커버리 시 TPS에 손상을 주지 않았다.

타일 기부

2010년 현재 NASA는 스페이스 셔틀의 퇴직을 앞두고 TPS 타일을 학교, 대학, 박물관에 배송비로 기부하고 있습니다.개당 23.[15]40달러입니다.약 7000장의 타일은 선착순으로 제공되고 있지만,[15] 각 기관마다 1장씩 한정되어 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

Wikinews 관련 뉴스:

레퍼런스

  • "우주왕복선이 마침내 날았을 때" 릭 고어가 쓴 기사.내셔널 지오그래픽(316–347페이지)제159권, 제3권1981년 3월).
  • Kerry Mark Joels와 Greg Kennedy의 우주왕복선 조작 매뉴얼(Ballantine Books, 1982).
  • Voyages of Columbia: 리처드 S.가 쓴 최초의 진정한 우주선.Lewis (Columbia University Press, 1984).
  • 존 F의 우주왕복선 연대기.길마틴과 존 마우어(NASA Johnson Space Center, 1988).
  • 우주왕복선: The Quest Continues by George Forres (이안 앨런, 1989).
  • 정보 요약: 카운트다운! NASA 발사체 및 시설(NASA PMS 018-B(KSC), 1991년 10월).
  • 우주왕복선: Dennis Jenkins의 The History of Developing the National Space Transportation System (국립 우주 운송 시스템 개발의 역사)
  • 미국 우주 비행: 성취의 기록, 1961-1998.NASA – 항공우주사 제9호, 1998년 7월
  • 게리 밀그롬의 우주왕복선 열 보호 시스템.2013년 2월iTunes 전자책 무료 다운로드.https://itunes.apple.com/us/book/space-shuttle-thermal-protection/id591095660?mt=11

메모들

  1. ^ a b c d e f g h i j k Jenkins, Dennis R. (2007). Space Shuttle: The History of the National Space Transportation System. Voyageur Press. p. 524 pages. ISBN 978-0-9633974-5-4.
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  11. ^ "Space Shuttle Columbia: A New Beginning and Vision". February 2011.
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외부 링크