Derrotando o plasma - um novo método de comunicação com a espaçonave

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

Em condições de entrada da espaçonave na atmosfera em velocidades hipersônicas, uma grande quantidade de calor é liberada, o que não apenas impõe altas exigências de carga térmica aos materiais do veículo de descida, mas também leva à formação de plasma ao redor da espaçonave. Isso bloqueia (ou distorce) os sinais de rádio - como resultado, a espaçonave é incapaz de se comunicar com suas estações terrestres por vários minutos.

A tarefa de garantir comunicação de rádio estável com a espaçonave de descida é muito importante.

A tarefa não é menos urgente no aspecto militar: RGSN de mísseis hipersônicos e ogivas de ICBMs. Por exemplo, para:

3M-22 ("Zircon") / na foto há um modelo dem. Do pahMos-II, mas é improvável que o 3M-22 seja diferente.

s

Objeto 4202 (U-71) (é assim que o camarada Korotchenko o representa).

Ou, como diz o Washington Times:

Radar e radiocomunicação através de “tal” plasma não funcionam: a potência total das perdas de energia eletromagnética e radiação de ruído de rádio, que determinam quase que completamente a diminuição do potencial energético do canal de radiocomunicação como um todo, aumenta significativamente e predeterminam o perda de comunicação de rádio na trajetória de descida.

O fenômeno de uma desconexão durante a reentrada na atmosfera foi descoberto durante o projeto "Mercury" e, em seguida, os programas "Gemini" e "Apollo". Ela se manifesta a uma altitude de cerca de 90 quilômetros e até uma marca de 40 quilômetros - como resultado do rápido aquecimento da superfície da cápsula caindo na atmosfera, uma nuvem-película de plasma se forma em sua superfície, que atua como uma espécie de tela eletromagnética.

O efeito é denominado (não oficialmente) Silêncio de rádio durante a reentrada do Fiery.

No final da Apollo 13, que retrata uma missão lunar fracassada com três astronautas a bordo, os telespectadores são atingidos pela tensão da espaçonave entrando na atmosfera da Terra. Foi nesse momento que a comunicação com o navio foi interrompida, e os operadores de vôo do Houston americano começaram a fumar nervosamente durante esses segundos agonizantes e intermináveis. Neste momento, a espaçonave entra na atmosfera na segunda velocidade cósmica, o que a leva a ser envolvida por ar quente ionizado, interrompendo a comunicação com a Terra.

Para deixar mais claro, apresentarei o vídeo da entrada do SKA Soyuz TMA-13M na atmosfera:

O exemplo mais recente é a perda de comunicação e telemetria durante o lançamento de teste do USAF X-51A Scramjet.

Hu deste "plasma" e de onde vem? Ofereço produtos caseiros:

1. A opção oferecida pelo meu homólogo, querido "zholdosh" (a língua quirguiz é usada - eu não juro, não preciso banir) pelo OPERADOR (ortografia e estilo são preservados):

Não confunda o presente de Deus - TOKAMAK com foguete de ovos mexidos voando a uma velocidade de mais de 5 M (1,5 km / s). O plasma se formou em torno dele devido à dissociação de impacto das moléculas de ar …

na discussão do artigo: No início dos testes de mar dos mísseis hipersônicos Zircon

Isso não é totalmente verdade, mas é aceitável. Na verdade, tudo é mais complicado.

2. Minha opção (não o fato de que isso é conhecimento absoluto):

A figura mostra os valores resultantes da concentração de equilíbrio de elétrons (elétron / cm ^ 3) dependendo da altitude e velocidade de entrada da espaçonave na atmosfera;

a camada limite aerodinâmica serve como uma fonte de energia transmitida à superfície do veículo durante a entrada na atmosfera (movimento na mesma)

com a ablação, um coquetel é geralmente obtido, porque não apenas as moléculas de ar estão envolvidas na formação do plasma, mas também as moléculas / átomos (íons, elétrons) de proteção térmica.

Líquido (**), que foi obtido durante o aquecimento e evaporação do TZP, ou seja, o derretimento da proteção térmica - flui (literalmente) sobre a superfície do veículo hipersônico (ogiva).

Sim, sim: em tais energias e temperaturas, os quanta de luz arrancam nuvens de elétrons dos "tijolos" da matéria), ver [1]

Exemplos:

+ eletrólito e migração de cargas do ânodo para o cátodo;

+ uma bola que gruda na parede se você esfregar contra o couro cabeludo (se você tiver uma careca pode esfregar contra outra pessoa). E a parede não é eletrificada, é neutra. No entanto, ele "gruda"!

Meu filho chega correndo em casa e diz:

Eu quero te mostrar um truque.

Ele pega um pedaço de papel, rasga-o em pedacinhos, pega a caneta e esfrega no cabelo.

E então o que aconteceu, eu acho que você adivinhou …

e muito mais.

Talvez eu termine e volte para os nossos "carneiros". Qual opção escolher (operadora ou minha) - decida você mesmo.

Lembre-se apenas desta imagem *** (será útil):

Como esse plasma prejudicial interfere nas ondas de rádio e no radar?

Afinal, o plasma é como um "gás quase neutro ionizado"! Gás, mas o gás errado.

- a antena, simplesmente falando, está ligada, e a janela da antena (AO) também pode queimar ou alterar sua constante dielétrica.

Várias tentativas foram feitas para resolver este problema:

1. Abordagem soviética (implementada).

- Radiadores de micro-ondas fracamente direcionais de antenas de bordo com proteção térmica aquecida e material fundido na proteção térmica.

- Antenas de bordo com proteção térmica, cujos desenhos originais têm uma sensibilidade reduzida de sua transparência de rádio aos efeitos do aquecimento aerodinâmico de alta temperatura.

- Métodos de radioiluminação de AO para condições de aquecimento aerodinâmico, proporcionando uma diminuição das perdas na AO aquecido.

- O uso de antenas "longas" resistentes ao calor fora da película de plasma.

-Aumento da EFICIÊNCIA DO FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO RÁDIO-TÉCNICA DE BORDO DOS VEÍCULOS DE RETORNO

- Devido à imposição de um campo elétrico constante na superfície radiante do AO, há uma redistribuição da carga no fundido na superfície da proteção térmica, o que leva a uma diminuição das perdas no mesmo e, portanto, ao branqueamento do AO.

- Devido ao fornecimento de refrigerante através do escudo térmico poroso para sua superfície, enquanto a temperatura da superfície radiante do AO é reduzida para uma temperatura abaixo do ponto de fusão.

-E também o princípio passivo é a construção da proteção térmica a partir de uma combinação de materiais com diferentes pontos de fusão, o que leva a uma redistribuição do campo de temperatura sobre a superfície da proteção térmica e proporciona maior transparência de rádio por parte do SKA (ogiva).

Fontes originais, bem como documentos, fotos e vídeos usados: