מערכת הגנת החום של מעבורת החלל

שמאל|ממוזער|275px|מעבורת החלל דיסקברי מתקרבת לתחנת החלל הבינלאומית במשימת STS-114 ב־28 ביולי 2005.
מערכת הגנת החום של מעבורת החלל (TPS) הגנה על מעבורות החלל מהחום העז של החדירה לאטמוספירה. מערכת זו הייתה דרושה בהתחשב בעובדה שגוף האלומיניום של המעבורת אינו יכול לעמוד בחום של למעלה מ־175° מבלי שיהרס ובמהלך החדירה לאטמוספירה הטמפרטורה יכולה להגיע עד ל־1,650°. מטרת המערכת הייתה גם להגן על המעבורת מהטמפרטורות הקיצוניות בחלל במסלול סביב כדור הארץ.

החומרים

ה־TPS כיסתה את כל פני השטח של המעבורת והורכבה משבעה סוגי חומרים שונים שהשימוש בהם נקבע לפי רמת החום שנוצר בכל מקום בגוף המעבורת במהלך החדירה לאטמוספירה.
 פחמן מחוזק בסיבי פחמן (RCC) כיסה את חרטום המעבורת וקצוות הכנפיים, שם הטמפרטורה עלתה על 1,260°.
 אריחי חומר הבידוד לטמפרטורה גבוהה (HRSI) כיסו את גחון המעבורת ואת המקומות בהם הטמפרטורה הייתה נמוכה מ־1,260°. ה־HRSI עשוי מסיבי צורן דו־חמצני טהור (LI-900). חלק מאריחי ה־HRSI הומרו באריחי FRCI.
 FRCI היה חומר סיבי עמיד בפני חום. אריחי FRCI סיפקו חוזק ועמידות לגוף המעבורת והיו קלי משקל.
 משטחי הבידוד הגמישים (FIB) כיסו את המקומות בהם הטמפרטורה הייתה נמוכה מ־649°.
 באריחי חומר הבידוד לטמפרטורה נמוכה (LRSI) השתמשו על מנת לכסות את החלק העליון של המעבורת, אך בשלב מסוים הוחלט להחליפם בעיקר ב־FIB. יכולת ההגנה של ה־LRSI הייתה שוות ערך בקירוב להגנה שסיפק ה־FIB.
 אריחי בידוד סיביים משוריינים (TUFI) היו אריחי בידוד קשיחים ועמידים שהוכנסו לשימוש במעבורות ב־1996. השימוש בהם היה גם באזורים בהם הטמפרטורה הייתה נמוכה וגם באזורים בהם הטמפרטורה הייתה גבוהה.
 FRSI היה נומקס לבן. דלתות תא המטען, חלק מהדפנות, את חלקה האחורי של המעבורת, חלק מחלקם העליון של הכנפיים ואזורים הסמוכים לפתחי מנועי התמרון, כוסו במשטחים של FRSI. ב־FRSI נעשה שימוש במקומות בהם הטמפרטורה הייתה נמוכה מ־371°.

מאפיינים
ב־TPS של מעבורת החלל היו שלושה מאפיינים שייחדו אותה ממגני החום שהיו בחלליות קודמות:
 שימוש רב פעמי - חלליות קודמות השתמשו במגני חום שהתכלו במהלך החדירה לאטמוספירה והיו בלתי ניתנים לשימוש חוזר. מגן חום כזה היה חזק ואמין, אך התאים לחללית חד פעמית ולא לחללית רב פעמית כמו מעבורת החלל.
 משקל סגולי נמוך - מגני החום מהסוג המתכלה בחדירה לאטמוספירה היו כבדים ביותר. משקל מגן החום של תא הפיקוד בחללית אפולו היווה שליש ממשקל התא כולו. שטח הפנים של מעבורת חלל הוא גדול בהרבה משל תא הפיקוד בחללית אפולו ולכן משקלו הסגולי הנמוך של ה־TPS היה חיוני.
 פריכות - בשנות ה־70 המוקדמות, הטכנולוגיה היחידה הידועה ליצור חומר קל משקל שמגן מחום בצורה טובה הייתה להקטין את צפיפותו. האריחים של ה־TPS היו כה פריכים עד שהיה ניתן לפורר אותם ביד.

ראו גם
 מעבורת חלל
 תאי הפיקוד/שירות של החללית אפולו
 מגן חום
 אסון מעבורת החלל קולומביה

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

קטגוריה:תוכנית מעבורות החלל