Американские инженеры работают над революционной технологией, которая может изменить подход к проектированию космических аппаратов. Система транспирационного охлаждения, разрабатываемая в Техасском университете A&M, позволит сделать космические полеты такими же многоразовыми, как авиаперелеты.
Проект стоимостью 1,7 млн долларов финансируется ВВС США и реализуется совместно с компанией Canopy Aerospace. В отличие от традиционных тепловых экранов, которые разрушаются при входе в атмосферу, новая система использует принцип "потоотделения" – выделения охлаждающего газа через поверхность аппарата.
"Газ создает изолирующий барьер с низкой теплопроводностью, подобно тому как воздух в пуховике сохраняет тепло", – объясняет доктор Хассан Саад Ифти из Техасского университета A&M. Такой подход может полностью исключить необходимость в одноразовых теплозащитных экранах и сократить время подготовки аппарата к повторному полету с месяцев до часов.
Основная техническая сложность – создание материала, который выдерживает экстремальные нагрузки при входе в атмосферу, но при этом пропускает охлаждающий газ. Canopy Aerospace разработала пористый материал на основе карбида кремния, изготовленный методом 3D-печати. Первые образцы уже поступили на испытания.
Тестирование проводят в Национальной лаборатории аэротермохимии и гиперзвука, где воссоздают условия входа в атмосферу. "Мы должны подтвердить, что поверхность материала остается холоднее при подаче охлаждающего газа", - говорит аспирант Уильям Мэтьюз, участвующий в проекте.
Если испытания пройдут успешно, технология может радикально изменить экономику космических полетов. Современные аппараты, включая Starship от SpaceX, все еще требуют сложных и дорогостоящих теплозащитных систем. Транспирационное охлаждение потенциально сделает космические корабли такими же многоразовыми, как современные самолеты.
"Я настроен оптимистично по поводу этой технологии", — сказал Ифти. — "Если все пойдет хорошо, к концу нашей жизни мы сможем увидеть в небе потные космические корабли".
