Gedetailleerde karakterisatie van de aerothermomechanische respons van ruimtepuin op atmosferische binnenkomst plasmas (FWOSB69)

Ruimtepuin, dat wil zeggen, alle door de mens gemaakte objecten in de baan van de aarde die niet-functioneel zijn, vertegenwoordigt het spoor van zestig jaar ruimteactiviteiten. Zelfstandige groei, bevorderd door botsingen tussen fragmenten en impact op operationele satellieten kan toekomstige toegang tot de ruimte belemmeren. De Design for Demise (D4D) -strategie stelt voor om een ​​ruimtevoorwerp te bedenken voor een veilige verwerking van het levenseinde door middel van een destructieve atmosferische re-entry. Door gebruik te maken van de verwarming door wrijving met lucht, wil D4D het ruimtevoorwerp vernietigen en volledig vernietigen. De ervaring leert echter dat verschillende componenten, gemaakt van titanium, staal en silicaatmaterialen, de re-entry bijna intact kunnen overleven en dus het risico op de grond vertegenwoordigen.

Voor een veilige implementatie van de D4D-strategie zijn nauwkeurige computationele modellen vereist voor de voorspelling van de thermische degradatie van het ruimtevaartuig. Op hun beurt hebben deze modellen empirische gegevens nodig voor validatie. Dit onderzoek draagt ​​bij aan de vooruitgang van modellen en experimenten om een ​​wereldwijde strategie voor beperking van ruimtepuin te implementeren. Het project is gearticuleerd in vier delen: 1) ontwikkeling van modellen voor de materiaaldegradatie, 2) toepassing van simulatiehulpmiddelen op de grondtestomgeving, 3) experimentele karakterisering door plasma windtunneltests en microschaalanalyse, 4) onzekerheidsbepaling en modelvalidatie. Als uitkomst zullen experimentele testcases worden voorgesteld als validatiebenchmark voor de wetenschappelijke gemeenschap.

Trefwoorden:ATMOSFEER

Disciplines:Atmosferische fysica