“Sierra Space打造最强大的隔热系统”

航天器重返地球最大的挑战是大气层

航天器安全返回地球的最大挑战是大气层。即便是最强大的Starship，尽管采用了先进的设计，但在重返大气层阶段仍然举步维艰，其隔热瓦片受损，有些甚至在巨大的热量和压力下脱落。这个问题引发了人们对当前热保护系统的可靠性和耐用性的担忧，尤其是对于设计用于快速重复使用的飞行器。

Sierra Space开发革命性的热保护系统

然而，Sierra Space可能已经找到了解决方案。Sierra Space最近与美国能源部的橡树岭国家实验室（位于田纳西州的一家由联邦政府资助的顶级研究中心）合作，开发了一种革命性的热保护系统。这种最先进的技术旨在承受大气层的极端高温，同时实现高频的可重复使用太空任务。如果成功，它将为航天器的耐用性和可重复使用性树立新的标准。

隔热系统能在17马赫下，承受1700℃的温度

该系统建立在美国宇航局先前的航天飞机隔热板技术的基础上，但进行了重大改进。TPS隔热板由专有复合材料制成，将碳纤维的强度与陶瓷的耐高温性融为一体。这些轻质耐用的隔热板提供了保护航天器在重返大气层期间所需的基本隔热性能。确保在以超过17马赫（约21000公里每小时）的速度行驶时，承受超过1704°C的温度，仍能保持稳定的飞行动力。

航天飞机时代的热防护系统

在航天飞机时代，NASA精心设计了热防护系统，以保护航天器金属结构免受高温影响。该系统采用了多种耐热材料，包括可重复使用的表面隔热瓦。NASA将这些瓷砖分为低温隔热瓦和高温隔热瓦两大类。高温隔热瓦涂有黑色硼硅酸盐玻璃，可承受高达1260°C的温度。在温度高达649℃的区域采用了表面涂有白色涂层的低温隔热瓦，确保在轨运行期间进行适当的热量调节。

航天飞机隔热罩复杂、维护时间长

尽管设计精巧，航天飞机的隔热罩系统也存在重大缺陷。它非常复杂、昂贵且容易损坏。首次航天飞机飞行STS1 时，隔热罩频繁脱落，不仅推迟了未来的发射，还暴露了一个关键的设计缺陷。由于有数千块形状独特的隔热罩，任何损坏都需要进行大规模维修或更换，而这个过程可能需要数月时间。这与航天飞机快速周转和快速重复使用的目标相悖，最终限制了其运行效率。

Sierra Space的隔热罩能支持15次飞行

Sierra Space对其追梦者TPS隔热材料进行了改进，融合了材料科学和制造技术的现代进步，以提高强度并降低成本。追梦者的瓷砖尺寸约为10英寸x10英寸，明显大于航天飞机的6英寸x6英寸。这减少了所需的瓷砖数量，简化了安装并提高了结构完整性。此外，这些瓷砖经过精心设计，更轻更坚固。Sierra Space相信，其隔热罩将使Dreamchaser能够完成至少15次任务，这是可持续航天飞行的一次重大飞跃。

隔热罩系统即将在ArcJec等离子设施中进行测试

Sierra Space热防护系统第一阶段的开发现已成功完成，下一阶段将在美国宇航局的 ArcJet 等离子设施进行严格测试，在那里，隔热瓦将经受模拟大气层再入的极端高温条件。工程师们还将探索先进的制造技术，以降低生产成本，确保该技术不仅有效且具有商业可行性 。

搭载最新隔热系统的Tenacity计划5月发射

Sierra Space热防护系统的首次实飞测试，将在其首架飞船Tenacity的试飞中进行。追梦者号将在Vulcan Centaur火箭顶部垂直发射，然后在传统跑道上自动水平降落。发射时间不晚于今年5月，不过火神号为追梦者号设定的具体时间表仍不确定。

最近刚完成与NASA的联合测试

Sierra space公司已接近完成Tenacity的准备工作，为这次历史性的飞行做准备。上个月底，该公司在其X页面上分享到：Dreamchaser太空飞机距离为空间站补给又近了一步，这要归功于与NASA合作进行的成功测试。这次测试展示了Dreamchaser的几项关键能力，包括其启动能力、维持空气冷却以及在其加压舱内与多个供电有效载荷交换数据。它标志着 Dreamchaser 朝着为国际空间站补给的任务迈出了重要一步。