AVCOAT

AVCOAT se utilizó por primera vez en las partes del orbitador de la nave espacial Apolo y como una unidad acoplada al módulo de la tripulación. El escudo térmico es una estructura de panal rellena con AVCOAT. La NASA confirmó que está hecho de fibras de sílice con una resina epoxi novolaca rellena en una fibra de vidrio-fenólica fabricada directamente sobre el escudo térmico. ^{[ 9 ] [ 10 ]} El material pastoso se aplicó individualmente mediante pulverización en cada una de las 330 000 celdas del panal de fibra de vidrio, un proceso que duró aproximadamente seis meses. ^{[ 11 ]}

Análisis de las pruebas de vuelo del programa Apolo de la NASA: El material AVCOAT 5026-39/HC-G se probó en la ojiva de un cohete sonda Pacemaker . ^{[ 12 ]} Se realizaron mediciones de temperatura y ablación en cuatro puntos de la ojiva. El informe señaló que el desgaste del escudo se debe a la cizalladura aerodinámica y a la tasa de calentamiento. El informe también indicó que los científicos creían que la ablación se había realizado de forma controlada.

Para proteger el Módulo de Tripulación durante la reentrada a la Tierra , se seleccionó el sistema de ablación de escudo térmico AVCOAT con forma de plato . La NASA anunció que este módulo se enfrentaría a temperaturas de hasta 5000 grados Fahrenheit (2760  °C). ^{[ 13 ]} Con licencia de Textron , ^{[ 14 ]} el material AVCOAT se produce en la Instalación de Ensamblaje Michoud de Nueva Orleans por Lockheed Martin . Este escudo térmico ablativo se instaló en la base del módulo de tripulación para proporcionar una erosión controlada que aleja el calor del módulo de tripulación hacia la atmósfera.

John Kowal, gerente de sistemas de protección térmica de Orion en el Centro Espacial Johnson , comentó que el mayor desafío con AVCOAT ha sido revivir la tecnología para la fabricación con un rendimiento similar al demostrado en las misiones Apolo. ^{[ 13 ]} Después de las misiones Apolo, se produjeron y estudiaron variantes de Avcoat. El ingeniero jefe de Orion solicitó que se rediseñara el escudo térmico, ^{[ 15 ]} sin embargo, el diseño final no fue seleccionado.

El módulo de tripulación Orion fue diseñado inicialmente para el programa Constellation de la NASA . El escudo térmico se diseñó y fabricó de forma similar a la versión Apolo, como una estructura monolítica de fibra de vidrio con forma de panal que posteriormente se rellenó con AVCOAT. El panal constaba de 330 000 celdas pequeñas. Cada celda se rellenó individualmente con AVCOAT mediante una pistola de presión, un proceso que duró más de seis meses para completar el escudo. ^{[ 16 ]}

La misión EFT-1 realizó dos órbitas alrededor de la Tierra, lo que permitió probar los sistemas de Orión. El amerizaje duró aproximadamente cuatro horas. ^{[ 17 ]} Este fue el único vuelo con este escudo térmico.

Tras la finalización del programa Constellation, la nave Orion fue adaptada para su uso con el Sistema de Lanzamiento Espacial ( SLS ) como reemplazo del programa del Transbordador Espacial . Esta nave estaba diseñada para transportar astronautas a la Estación Espacial Internacional (EEI) en 2015 y a la Luna en 2024. Sin embargo, Orion nunca se utilizó para la EEI. Su primer vuelo después de la misión EFT-1 fue la misión no tripulada Artemis I , que voló en 2022.

La fabricación del escudo térmico EFT-1 requería mucha mano de obra y existía la preocupación de que el diseño monolítico de panal no fuera apropiado para el gran escudo de Orion. Por lo tanto, el escudo se rediseñó para utilizar bloques de Avcoat con formas específicas.

El escudo térmico de material AVCOAT pasó por varias rondas de pruebas antes de ser seleccionado para su instalación. Durante la investigación de la respuesta termoquímica del Avcoat TPS (basada en principios fundamentales para su comparación con los datos del EFT-1), se probaron en el escudo térmico aspectos como: el modelado del transporte de gases, la transferencia de calor y la regresión del material TPS. ^{[ 18 ]}

El escudo térmico AVCOAT de 5 metros (16,5 pies) de la cápsula Orion fue fijado al módulo de tripulación Orion mediante 68 pernos por técnicos del Centro Espacial Kennedy (KSC) de la NASA en Florida. Este escudo térmico está recubierto con una estructura de titanio y un material compuesto, con una capa adicional de fibra de carbono. El escudo térmico de Orion fue diseñado y fabricado por Lockheed Martin. El escudo térmico es como un rompecabezas cuyas piezas deben encajar a la perfección y cuyos pernos deben estar alineados. ^{[ 14 ]}

Tras la instalación del escudo térmico, el acceso a los componentes del módulo de la tripulación se volvió difícil o imposible sin su retirada.

• Varios vuelos de prueba a subescala ^{[ 8 ] [ 4 ]}
• AS-201 ^{[ 4 ]}
• AS-202 ^{[ 4 ]}
• Apolo 4 ^{[ 4 ]}
• Apolo 6 ^{[ 4 ]}
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