سر عدم احتراق المركبات الفضائية عند دخولها الغلاف الجوي

في الكثير من الأحيان يرى البشر العادين أو علماء الفضاء دخول نيزك الى الغلاف الجوي للأرض ويحترق النيزك عند دخوله، وفسر العلماء هذا الاحتراق أو الإضاءة القوية التي تشاهد في السماء عن دخول النيزك بأنه احتراق نتيجة الانتقال من السفر عبر الفراغ الى السفر عبر الهواء بسرعات تصل إلى عشرات الآلاف من الأميال في الساعة، فعندما يضرب النيزك الغلاف الجوي للأرض، ينضغط الهواء أمامه بسرعة مذهلة وترتفع درجة حرارة الغاز بينما ينضغط، ما يسبب تسخين النيزك لدرجة حرارة تصل لـ1650 درجة مئوية لدرجة أنه يضيء ويحرق الهواء.

وفي نفس السياق تخترج عشرات من المركبات الفضائية الغلاف الجوي في انحاء العالم بشكل يومي ولا يرى العلماء أو البشر احتراق لتلك المركبات التي بالتأكيد لو تعرضت للإحتراق مثل النيازك ستكون كارثة كبرى تواجه علماء الفضاء وفسر العلماء هذا الأمر بأن عدم احتراقها لاستخدام تقنيتان للسماح للمركبة الفضائية بدخول الغلاف الجوي بأمان وهم “تقنية الاجتثاث، وتقنية البلاط العازل”.

وتبرز “البوابة نيوز” معلومات عن هاذين التقنيتان:
-في تقنية الاجتثاث، يذوب سطح الواقي الحراري ويتبخر، فيتخلص من الحرارة، وهي التقنية التي حمت مركبة الفضاء أبولو.

-وفي تقنية البلاط العازل، يحمي بلاط السيليكا الخاص المكوكات الفضائية، والسيليكا هي عازل ممتاز، حتى أنه يمكن الإمساك بحافة بلاط مكوك الفضاء بعد تسخين مركزه باستخدام شعلة النفخ، والبلاط عازل جيد فلا تصل الحرارة إلى الحواف.

-وينتج بلاط الكبح الهوائي من ألياف السيليكا غير المتبلورة التي تضغط وتلبد، بمسامية تصل إلى 93٪ أي إنه خفيف الوزن للغاية ويمكن إجراء هذه العملية بسهولة في الفضاء عندما نتمكن من إنتاج السيليكا بالنقاء المطلوب، وهذا البلاط يمنع حرارة الاحتكاك مع الغلاف الجوي من الوصول إلى داخل المركبة الفضائية.

ويؤكد العلماء أن العودة إلى الأرض بعد زيارة أحد الكواكب المجاورة، أو حتى مدار مرتفع، قد تكون محفوفة بالمخاطر، ويجب أن تعيد المركبة الفضائية دخول الغلاف الجوي للأرض بزاوية دقيقة لتجنب الاحتراق أو العودة مرة أخرى إلى الفضاء، فقبل برنامج الفضاء بفترة طويلة، أدرك علماء الفلك أن النيازك تحترق عندما تدخل غلافنا الجوي والسبب هو الاحتكاك بجزيئات الهواء، والأجسام العائدة من الفضاء تسافر بسرعة تبلغ أضعاف سرعة الصوت، لذا يجب حمايتها من الحرارة الشديدة التي يسببها هذا الاحتكاك لمنع الاحتراق أو التفكك.

وصممت أولى مركبات العودة للاستخدام مرة واحدة، لكن عند تصميم مكوك الفضاء بوصفه مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام، احتاج مصممو ناسا إلى درع حراري قابل لإعادة الاستخدام، واستخدم المكوك بلاط السيراميك لإعادة إشعاع الحرارة للخارج، مع طبقة عازلة بين البلاط والمركبة.