휘플 방패
Whipple shield
프레드 위플이 발명한 위플 실드 또는 위플 범퍼는 초속 3~18km(1.9~11.2mi/s)의 속도인 마이크로미터로이드 및 궤도 파편과의 충돌로부터 승무원과 나사가 없는 우주선을 보호하기 위해 사용되는 과속 충격 실드의 일종이다.[1]
방패
초기 우주선의 획일적인 차폐와는 대조적으로, 휘플 방패는 주 우주선 벽으로부터 약간의 거리를 두고 상대적으로 얇은 외부 범퍼로 구성된다. 범퍼는 들어오는 입자를 멈추게 하거나 에너지의 많은 부분을 제거하지 않고, 범퍼와 벽 사이를 부채질하는 많은 조각들 사이에서 원래의 입자 에너지를 나누며 분해하고 분산시킬 것으로 예상된다. 원래 입자 에너지는 더 넓은 벽면 위에 더 얇게 퍼져 있어 이를 견디기 쉽다. 총 질량과 운동 에너지가 동일한 단일 소총 탄환보다 새총의 하중을 멈추기 위해서는 더 가벼운 탄환 저항 조끼가 필요하다는 것이 직접적인 비유다. 휘플 차폐는 고체 차폐에 비해 총 우주선 질량을 낮추지만(우주 비행에서 항상 바람직한) 추가 밀폐된 부피는 더 큰 탑재체 페어링이 필요할 수 있다.
단순한 휘플 방패에는 몇 가지 변형이 있다. 스타더스트 우주선에서 사용되는 것과 마찬가지로 [2][3]다중 충격 차폐는 우주선을 보호하는 차폐의 능력을 높이기 위해 간격을 두고 여러 개의 범퍼를 사용한다. 방패의 단단한 층 사이에 충전재가 있는 위플 방패를 박제된 위플 방패라고 한다.[4][5] 이러한 실드의 충전재는 보통 케블라나 넥스텔 알루미늄 산화섬유와 같은 고강도 재료다.[6] 방패의 종류, 재료, 두께, 층간 거리 등이 다양하여 최소 질량으로 방패를 제작하여 침투 확률도 최소화할 수 있다. 국제우주정거장에만 100개가 넘는 실드 구성이 있으며 고위험 구역은 실드가 더 좋다.[7]
참고 항목
참조
- ^ Whipple, Fred L. (1947), "Meteorites and Space Travel", Astronomical Journal, 52: 131, Bibcode:1947AJ.....52Q.131W, doi:10.1086/106009
- ^ Cour-Palais, Burton G.; Crews, Jeanne L. (1990), "A Multi-Shock Concept for Spacecraft Shielding", International Journal of Impact Engineering, 10 (1–4): 135–146, doi:10.1016/0734-743X(90)90054-Y
- ^ 1991년 11월 26일 발행된 US 5067388, Crews, Jeanne L. & Cour-Palais, Burton G, "Hypervocity Impact Shield"
- ^ Christiansen, Eric L.; Crews, Jeanne L.; Williamsen, Joel E.; Robinson, Jennifer H.; Nolen, Angela M. (1995), "Enhanced Meteoroid and Orbital Debris Shielding", International Journal of Impact Engineering, 17 (1–3): 217–228, doi:10.1016/0734-743X(95)99848-L
- ^ US 5610363, Crews, Jeanne L.; Christiansen, Eric L. & Robinson, Jennifer H. 외, 1997년 3월 11일 발행된 "향상된 휘플 실드"
- ^ 3M Nextel Ceramic Fabric Offers Space Age Protection (PDF), 3M Company, retrieved September 4, 2011
- ^ Christiansen, Eric L. (2003), Meteoroid/Debris Shielding (PDF), Washington DC: National Aeronautics and Space Administration, p. 13, TP−2003-210788, archived from the original (Technical Report) on 2013-02-25
