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2018년 9월 17일 월요일

나사의 우산형 히트 쉴드




(The foldable heat shield will allow for larger planetary mission spacecraft(Credit: NASA))


 화성처럼 대기를 지닌 천체에 착륙하기 위해서는 대기권 돌입시 발생하는 마찰과 열을 막아줄 방패인 히트 쉴드(heat shield)가 필요합니다. 물론 우주로 나갔던 우주선이 지구로 다시 돌아올 때도 마찬가지입니다. 히트 실드는 섭씨 3000도 이상의 고온을 견뎌야하므로 일반적인 금속 소재로는 어림없습니다. 


 따라서 오래 전부터 사용한 방법이 증발하는 플라스틱 소재를 사용해 표면에서 기화시켜 보호하는 방식입니다. 이 방법은 이미 여러 차례 그 효과를 입증했지만, 부피가 크고 무거운 단점이 있습니다. 나사의 과학자들은 이를 극복할 새로운 히트 쉴드를 개발하고 있습니다. 앞서 소개한 팽창식 히트 쉴드가 그 중 하나라면 오늘 소개할 우산식 히트 실드는 새로운 접근법이라고 하겠습니다. 



(동영상)

 우산처럼 접을 수 있는 이 새로운 히트 쉴드는 Adaptive Deployable Entry and Placement Technology (ADEPT)라고 부르는데, 열에 강한 탄소섬유의 매트로 제작되 내열성과 단열성이 뛰어난 장점이 있습니다. 당연히 무게와 부피를 획기적으로 줄일 수 있습니다. (동영상 참조)

 최근 나사는 이 히트 쉴드의 첫 비행 테스트를 진행했습니다. 로켓에 프로토타입 ADEPT를 탑재해 음속의 3배가 넘는 시속 3700km의 속도로 날려보낸 것입니다. 물론 극심한 마찰열이 발생할 속도는 아니지만, 최고 96km 고도에서 비행 특성 및 공기 역학을 테스트 할 수 있습니다. 연구팀은 여기서 수집한 정보를 이용해 개량을 거친 후 시속 27,000km 궤도 비행 테스트를 진행할 계획입니다. 과연 어떤 결과가 나올지 주목됩니다.
 

 참고 


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