Langley, Virgínia – Pesquisadores da NASA empregaram testes de laboratório e análise química para esclarecer como a pressão interna se acumula em materiais de sistemas de proteção térmica (TPS) submetidos a ambientes de alta entalpia, condição típica da reentrada atmosférica.
A equipe combinou duas abordagens experimentais. No Hypersonic Materials Environmental Test System (HyMETS), sensores registraram em tempo real a evolução da pressão abaixo da superfície dos escudos enquanto gases eram gerados pelo aquecimento. Paralelamente, a espectrometria de massa identificou os compostos voláteis liberados durante a decomposição térmica do material.
Os resultados indicam que, na fase inicial de aquecimento, pequenas quantidades de água adsorvida emergem de microesferas e da matriz polimérica antes que ocorra pirólise significativa. Esse desprendimento precoce, ainda em um estado de baixa permeabilidade, pode criar tensões localizadas e originar microtrincas. À medida que a temperatura sobe, a frente de pirólise avança, liberando grandes volumes de gás e elevando rapidamente a pressão interna. Quando essa pressão supera a resistência local, fragmentos do escudo são expelidos, caracterizando um evento de esfoliação.
Segundo a NASA, o cruzamento dos dados mecânicos do HyMETS com as assinaturas químicas da espectrometria fornece uma correlação quantitativa entre decomposição química e resposta estrutural, ampliando a compreensão sobre os modos de falha de escudos térmicos durante missões espaciais.
Imagem: nasa.gov
Informações adicionais podem ser solicitadas ao pesquisador responsável, Dr. Brody K. Bessire.
Com informações de NASA
