„Hitzeschild“ – Versionsunterschied
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K Kleinkram |
PM3 (Diskussion | Beiträge) →Nicht wiederverwendbare Hitzeschilde: zwei ausgemusterte raketen markiert. den recht spezielle information, dass curiosity nicht direkt durch die marsatmosphäre rauschte, halte ich hier für nicht relevant. das ist bei jedem lander und jedem rover so. |
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Ein solcher Hitzeschild besteht aus [[Kork]]- oder Glasfaser-Verbundwerkstoffen und/oder Kunststoffschaum ([[Polystyrol]]) auf einer Stützstruktur (meist eine [[Aluminiumlegierung]]). Auch gibt es ablative Hitzeschilde, die aus einem schwer schmelz- und verdampfbaren Kunstharz bestehen. Diese Ummantelung [[Pyrolyse|pyrolysiert]] und [[Sublimation (Physik)|sublimiert]] beim Atmosphäreneintritt in das umströmende [[Plasma (Physik)|Plasma]]. Die mit [[Ruß]] beladene [[Fluiddynamische Grenzschicht|Grenzschicht]] behindert den Strahlungstransport von Wärme aus dem Plasma der Stoßfront zur Oberfläche des Hitzeschildes. Dessen poröse, verkohlte Kruste stellt eine weitere Barriere dar. Zudem wird eindringende Wärme teils durch [[endotherme Reaktion]]en (Spaltung chemischer Bindungen, Verdampfung) verbraucht, teils mit dem Gas wieder nach außen transportiert ('''ablative Kühlung'''). Wärme, die dennoch durch den Hitzeschild dringt, wird durch das gut wärmeleitende Strukturmaterial so verteilt, dass keine schädlich hohen Temperaturen auftreten.
Die Idee zum ablativen Hitzeschild entstand bei der Entwicklung von Steuerflächen im Strahl von [[Raketentriebwerk]]en. Auch heute noch wird bei den Düsen von preiswerten oder kleineren Raketentriebwerken die ablative Kühlung eingesetzt. Dazu wird die innere Oberfläche der [[Brennkammer]] bzw. [[Düse]] des Triebwerkes mit einer Schicht eines erst bei hohen Temperaturen verdampfenden Materials (z. B. [[Graphit]], [[Wolfram]], [[Molybdän]] oder [[Niob]]) ausgekleidet. Dieses passive Kühlungsverfahren
Den Atmosphäreneintritt mit der bisher größten Belastung musste der ablative Hitzeschild der Atmosphärenkapsel, eine abgeworfene Tochtersonde der Raumsonde [[Galileo (Raumsonde)|Galileo]], überstehen, als sie am 7. Dezember 1995 mit ca. 170.000 km/h (47 km/s) in die Jupiteratmosphäre eintrat. Das Gas in der Schockfront erhitzte sich auf 16.000 [[Kelvin|K]] (ca. 15.700°[[Grad Celsius|C]]) und der Hitzeschild musste dabei eine [[Wärmestromdichte]] von 43 kW/cm² aushalten. Der Hitzeschild machte deshalb ca. 43 % des Gewichts der Eintauchkapsel aus und verbrannte und verdampfte beim Eintritt in die Jupiteratmosphäre zu ungefähr zwei Dritteln.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.bernd-leitenberger.de/galileo-probe.shtml |titel=Galileos Atmosphärensonde |autor=Bernd Leitenberger |zugriff=2011-04-27}}</ref>
== Literatur ==
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