Derrotar al plasma: un nuevo método de comunicación con naves espaciales

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

En las condiciones de entrada de la nave espacial a la atmósfera a velocidades hipersónicas, se libera una gran cantidad de calor, lo que no solo impone altos requisitos de carga térmica a los materiales del vehículo de descenso, sino que también conduce a la formación de plasma alrededor de la nave espacial. Esto bloquea (o más bien distorsiona) las señales de radio, como resultado de lo cual la nave espacial no puede comunicarse con sus estaciones terrestres durante varios minutos.

La tarea de garantizar una comunicación por radio estable con la nave espacial en descenso es muy difícil.

La tarea no es menos urgente en el aspecto militar: RGSN de misiles hipersónicos y ojivas de misiles balísticos intercontinentales. Por ejemplo, para:

3M-22 ("Zircon") / en la foto hay una maqueta dem. De pahMos-II, pero es poco probable que el 3M-22 sea diferente.

s

Objeto 4202 (U-71) (Así lo representa el camarada Korotchenko).

O como dice el Washington Times:

La comunicación por radar y radio a través de "tal" plasma no funciona: la potencia total de las pérdidas de energía electromagnética y la radiación de ruido de radio, que determinan casi por completo la disminución del potencial de energía del canal de comunicación por radio en su conjunto, aumentan y predeterminan significativamente la pérdida de comunicación por radio en la trayectoria de descenso.

El fenómeno de una desconexión durante el reingreso a la atmósfera se descubrió durante el proyecto "Mercury", y luego los programas "Gemini" y "Apollo". Se manifiesta a una altitud de unos 90 kilómetros y hasta una marca de 40 kilómetros; como resultado del rápido calentamiento de la superficie de la cápsula que cae a la atmósfera, se forma una película de nube de plasma en su superficie, que actúa como una especie de pantalla electromagnética.

El efecto se llama (no oficialmente) Silencio de radio durante el reingreso ardiente.

Al final del Apolo 13, que representa una misión lunar fallida con tres astronautas a bordo, los espectadores quedan impresionados por la tensión de la nave espacial que ingresa a la atmósfera de la Tierra. Fue en este momento que se interrumpió la comunicación con el barco, y los operadores de vuelo del Houston estadounidense empezaron a fumar nerviosamente durante esos segundos agonizantes que se alargaban sin cesar. En este momento, la nave ingresa a la atmósfera a la segunda velocidad cósmica, lo que la lleva a estar rodeada de aire caliente ionizado, por lo que se interrumpe la comunicación con la Tierra.

Para que quede más claro, presentaré el video de la entrada a la atmósfera de SKA Soyuz TMA-13M:

El ejemplo más reciente es la pérdida de comunicación y telemetría durante los lanzamientos de prueba del USAF X-51A Scramjet.

Hu de este "plasma" y ¿de dónde viene? Ofrezco productos caseros:

1. La opción ofrecida por mi contraparte, querido "zholdosh" (se usa el idioma kirguís - no juré, no necesito prohibir) por parte del OPERADOR (se conservan la ortografía y el estilo):

No confunda el regalo de Dios: TOKAMAK con huevos revueltos: un cohete que vuela a una velocidad de más de 5 M (1,5 km / s). El plasma se formó a su alrededor debido a la disociación por impacto de las moléculas de aire …

en la discusión del artículo: Sobre el comienzo de las pruebas en el mar de los misiles hipersónicos Zircon

Esto no es del todo cierto, pero aceptable. De hecho, todo es más complicado.

2. Mi opción (no el hecho de que esto sea conocimiento absoluto):

La figura muestra los valores resultantes de la concentración de equilibrio de electrones (electrón / cm ^ 3) dependiendo de la altitud y velocidad de la entrada de la nave espacial a la atmósfera;

La capa límite aerodinámica sirve como fuente de energía transmitida a la superficie del vehículo durante la entrada a la atmósfera (movimiento en él).

con ablación, generalmente se obtiene un cóctel, porque no solo las moléculas de aire están involucradas en la formación de plasma, sino también moléculas / átomos (iones, electrones) de protección térmica.

Líquido (**), que se obtuvo durante el calentamiento y evaporación del TZP, es decir el derretimiento de la protección térmica - fluye (literalmente) sobre la superficie del vehículo hipersónico (ojiva).

Sí, sí: a tales energías y temperaturas, los cuantos de luz arrancan las nubes de electrones de los "ladrillos" de la materia), ver [1]

Ejemplos:

+ electrolito y migración de cargas del ánodo al cátodo;

+ una bola que se pega a la pared si la frotas contra el cuero cabelludo (si tienes una calva, puedes frotarla contra la de otra persona). Y la pared no está electrificada, es neutra. Sin embargo, ¡se "pega"!

Mi hijo llega corriendo a casa y dice:

Quiero mostrarte un truco.

Toma un trozo de papel, lo rompe en pequeños pedazos, saca su bolígrafo y lo frota en su cabello.

Y luego lo que pasó, creo que lo adivinaste …

y mucho más.

Quizás termine y vuelva a nuestros "carneros". Qué opción elegir (operador o mía): decida usted mismo.

Recuerda solo esta imagen *** (te vendrá bien):

¿Cómo interfiere este plasma nocivo con las ondas de radio y el radar?

¡Después de todo, el plasma es como un "gas cuasineutral ionizado"! Gas, pero el gas incorrecto.

- la antena, simplemente hablando, está encendida y la ventana de la antena (AO) también puede quemarse o cambiar su constante dieléctrica.

Se han realizado varios intentos para resolver este problema:

1. Enfoque soviético (implementado).

- Radiadores de microondas débilmente direccionales de antenas a bordo con protección térmica calentada y material fundido en la protección térmica.

- Antenas de a bordo con protección térmica, cuyos diseños originales tienen una sensibilidad reducida de su radio transparencia a los efectos del calentamiento aerodinámico de alta temperatura.

- Los métodos de la iluminación por radio del AO para las condiciones del calentamiento aerodinámico, que proporcionan una disminución de las pérdidas en el AO calentado.

- El uso de antenas "largas" resistentes al calor fuera de la película de la vaina de plasma.

-Aumento de la EFICIENCIA DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIÓN RADIO-TÉCNICA A BORDO DE VEHÍCULOS ESPACIALES DE RETORNO

- Debido a la imposición de un campo eléctrico constante sobre la superficie radiante del AO, se produce una redistribución de la carga en la masa fundida sobre la superficie de la protección térmica, lo que conduce a una disminución de las pérdidas en la misma, y por tanto a la blanqueamiento del AO.

- Debido al suministro de refrigerante a través del escudo térmico poroso a su superficie, mientras que la temperatura de la superficie radiante del AO se reduce a una temperatura por debajo del punto de fusión.

-Y también el principio pasivo es la construcción de protección térmica a partir de una combinación de materiales con diferentes puntos de fusión, lo que conduce a una redistribución del campo de temperatura sobre la superficie de la protección térmica y proporciona una mayor transparencia de radio por parte del SKA (cabeza armada).

Fuentes originales, así como documentos, fotos y videos usados: