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Escudo Whipple

Escudo Whipple utilizado en la sonda Stardust de la NASA

El escudo Whipple o parachoques Whipple , inventado por Fred Whipple , [1] es un tipo de blindaje espaciado para proteger a las naves espaciales tripuladas y no tripuladas de impactos/colisiones a hipervelocidad con micrometeoroides y desechos orbitales cuyas velocidades generalmente oscilan entre 3 y 18 kilómetros por segundo (1,9 y 11,2 mi/s). Según la NASA, el escudo Whipple está diseñado para soportar colisiones con desechos de hasta 1 cm. [2]

Blindaje

A diferencia del blindaje monolítico de las primeras naves espaciales, los escudos Whipple consisten en un parachoques exterior relativamente delgado espaciado a cierta distancia de la pared principal de la nave espacial. No se espera que el parachoques detenga la partícula entrante o incluso elimine gran parte de su energía, sino que la rompa y la disperse, dividiendo la energía de la partícula original entre muchos fragmentos que se dispersan entre el parachoques y la pared. La energía de la partícula original se distribuye más finamente sobre un área de pared más grande, que tiene más probabilidades de resistirla. Aunque un escudo Whipple reduce la masa total de la nave espacial en comparación con un escudo sólido (siempre deseable en los vuelos espaciales), el volumen encerrado adicional puede requerir un carenado de carga útil más grande .

Existen varias variaciones del simple escudo Whipple. Los escudos multichoque, [3] [4] como el utilizado en la nave espacial Stardust , utilizan múltiples parachoques espaciados entre sí para aumentar la capacidad del escudo para proteger la nave espacial. Los escudos Whipple que tienen un relleno entre las capas rígidas del escudo se denominan escudos Whipple rellenos . [5] [6] El relleno de estos escudos suele ser un material de alta resistencia como Kevlar o fibra de óxido de aluminio Nextel . [7] El tipo de escudo, el material, el grosor y la distancia entre capas se varían para producir un escudo con una masa mínima que también minimice la probabilidad de penetración. Hay más de 100 configuraciones de escudo solo en la Estación Espacial Internacional , [8] con áreas importantes y de alto riesgo que tienen un mejor blindaje.

Véase también

Referencias

  1. ^ Whipple, Fred L. (1947), "Meteoritos y viajes espaciales", Astronomical Journal , 52 : 131, Bibcode :1947AJ...52Q.131W, doi : 10.1086/106009.
  2. ^ "Escudo Whipple STARDUST".
  3. ^ Cour-Palais, Burton G.; Crews, Jeanne L. (1990), "Un concepto de protección contra choques múltiples para naves espaciales", International Journal of Impact Engineering , 10 (1–4): 135–146, doi :10.1016/0734-743X(90)90054-Y.
  4. ^ US 5067388, Crews, Jeanne L. y Cour-Palais, Burton G., "Escudo de impacto de hipervelocidad", publicado el 26 de noviembre de 1991  .
  5. ^ Christiansen, Eric L.; Crews, Jeanne L.; Williamsen, Joel E.; Robinson, Jennifer H.; Nolen, Angela M. (1995), "Blindaje mejorado contra meteoritos y desechos orbitales", International Journal of Impact Engineering , 17 (1–3): 217–228, doi :10.1016/0734-743X(95)99848-L.
  6. ^ US 5610363, Crews, Jeanne L.; Christiansen, Eric L. y Robinson, Jennifer H. et al., "Enhanced Whipple Shield", publicado el 11 de marzo de 1997 . 
  7. ^ El tejido cerámico 3M Nextel ofrece protección para la era espacial (PDF) , 3M Company , consultado el 4 de septiembre de 2011.
  8. ^ Christiansen, Eric L. (2003), Meteoroid/Debris Shielding (PDF) , Washington, DC: National Aeronautics and Space Administration, p. 13, TP−2003-210788, archivado desde el original (Informe técnico) el 25 de febrero de 2013.

Enlaces externos