Nuevos estudios revelan que las atmósferas ricas en nitrógeno erosionan los escudos térmicos de las naves espaciales. Investigadores de The Grainger College of Engineering de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign han observado una diferencia drásticamente destructiva en el funcionamiento de estos escudos en atmósferas como la de la Tierra, que contienen oxígeno, en comparación con atmósferas ricas en nitrógeno como las de Venus y Titán, una de las lunas de Saturno.
Los escudos térmicos están diseñados para proteger la superficie y la carga útil de una nave espacial durante su entrada en la atmósfera. El estudio, aunque no influye directamente en el diseño de los escudos térmicos, tiene implicaciones profundas en la física de los materiales y en su comportamiento a temperaturas extremas. Comprender las condiciones bajo las cuales este fenómeno se vuelve prominente en vuelo podría ayudar a diseñar escudos térmicos más eficaces.
La superficie del escudo térmico está diseñada para “respirar”, expulsando gases que reaccionan químicamente para desprenderse, o ablacionar, protegiendo así el vehículo. Parte de este material se erosiona, se desprende en fragmentos y partículas, y se vuelve a depositar en la superficie. “Estos depósitos obstruyen la superficie del escudo térmico, obstruyéndolo y afectando su rendimiento”, explicó Francesco Panerai, profesor del Departamento de Ingeniería Aeroespacial.
Los investigadores observaron eventos extremos de ráfagas de partículas en nitrógeno a alta velocidad, e incluso, en raras ocasiones, partículas viajando en dirección contraria, lo que indica un mecanismo de eyección impulsado por la presión.
