„Hitzeschild“ – Versionsunterschied

[[Datei:Apollo cm.jpg|mini|Künstlerische Darstellung des Wiedereintritts einer [[Apollo (Raumschiff)|Apollo-Kapsel]] mit ablativem Hitzeschild]]

[[Datei:X-15A2 NB-52B 3.jpg|mini|[[North American X-15|X-15A2]] mit ablativem Hitzeschutz und Zusatztanks]]

Der '''Hitzeschild''' ist in der [[Raumfahrt]] eine Schicht an einem [[Raumflugkörper]], welche diesen vor der entstehenden Hitze beim Eintritt in eine [[Atmosphäre (Astronomie)|Atmosphäre]]<ref>[http://www.theteacherscorner.net/lesson-plans/science/experiments/shuttle.htm Free Science Experiment – Combustion – Air Pressure, Friction, Speed and Heat] (englisch).</ref> schützen soll. Die Grundlagenentwicklung fand zu Beginn des [[Kalter Krieg|Kalten Krieges]] statt – die nuklearen Sprengsätze sollten den Wiedereintritt überstehen. Sehr stark beschleunigende Raketen wie die US-amerikanische [[Raketenabwehr|Raketen-Abwehrrakete]] [[Sprint (Rakete)|Sprint]] und [[Hyperschallgeschwindigkeit|Hyperschall]]<nowiki />flugkörper benötigen ebenfalls einen Hitzeschild.

 

 

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 wurde zum Beispiel beim [[Merlin (Raketentriebwerk)|Merlin-Triebwerk]] der [[Falcon 1|Falcon-1]]-Rakete und beim AJ-118 der [[Delta II|Delta-II]]-Oberstufe eingesetzt; beim [[RS-68]] Erststufentriebwerk der [[Delta IV Heavy]] und beim [[RD-58]] des [[Block D]]/DM der [[Proton (Rakete)|Proton]] ist es weiterhin im Einsatz.<ref>Bernd Leitenberger: [http://www.bernd-leitenberger.de/triebwerke.shtml ''Raketentriebwerke.'']</ref>

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&nbsp;km/h (47 km/s) in die Jupiteratmosphäre eintrat. Das Gas in der Schockfront erhitzte sich auf 16.000&nbsp;[[Kelvin|K]] (ca. 15.700°[[Grad Celsius|C]]) und der Hitzeschild musste dabei eine [[Wärmestromdichte]] von 43&nbsp;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>