재사용 가능한 우주선

재사용 가능한 우주선은 반복적인 발사, 궤도, 궤도 이탈 및 대기권 재진입을 염두에 두고 설계된 우주선이다.이는 사용 후 확장(쓰러짐, 재진입 시 연소 가능)되도록 설계된 기존 우주선과 대조적이다.재사용 가능한 우주선의 예로는 (우주왕복선 궤도선과 드림 체이서와 같은) 우주 비행기와 SpaceX Dragon과 같은 우주 캡슐이 있습니다.그러한 우주선은 재진입 중에 우주선과 탑승자/화물의 붕괴를 방지하기 위한 메커니즘이 필요하다.우주왕복선 컬럼비아호 참사 때처럼 이런 시스템의 고장은 재앙일 수 있다.

설계.

대기권 진입

재사용 가능한 우주선은 통제된 방식으로 궤도를 이탈하고 대기권으로 재진입하는 메커니즘을 포함한다.이를 위해 우주왕복선에는 OMS 팟이, 스페이스X드래곤에는 탈궤도에 사용되는 자체 엔진이 장착됐다.탈궤도는 우주선의 속도를 늦추고, 우주선이 ^[1]^[2]지구로 내려오는 대기권까지 근방을 낮춘다.

대략적인 경험으로 볼 때 대기권 재진입 차량의 착륙 중량의 15%는 ^[3]차열이어야 한다.

TPS(Thermal Protection Systems)는 강화 탄소 및 애블러티브 ^[4]재료 등 다양한 재료로 제작할 수 있습니다.역사적으로 이러한 재료는 ICBM MIRV에서 처음 개발되었습니다.그러나 재사용 가능한 우주 시스템의 요건은 특히 방열판 요건에 관하여 일회용 재진입 차량의 요건과 다르다.특히 다중 열 사이클에 견딜 수 있는 내구성이 높은 방사율 코팅의 필요성은 새로운 재사용 가능 우주선의 개발에 있어 핵심 요건이다.이러한 고방사율 코팅의 현재 재료에는 전이 금속 ^[5]불산제가 포함된다.

애블 히트 실드는 신뢰성이 높지만 한 번만 사용할 수 있고 무겁습니다.우주왕복선에 사용된 것과 같은 강화 탄소 열 타일은 깨지기 쉬우며, 이것은 우주왕복선 컬럼비아호 참사에서 증명되었다.내구성이 뛰어나면서도 가볍고 효과적인 히트 타일을 만드는 것은 도전입니다.LI-900 재료는 우주왕복선에 사용되었다.

착륙 및 정비

활주로에 수평으로 착륙하는 우주선은 날개와 언더캐리지를 필요로 한다.이것은 일반적으로 우주선 ^{[citation needed]}질량의 약 9-12%를 소비하는데, 이는 탑재량을 줄이거나 우주선 크기를 증가시킨다.리프팅 바디와 같은 개념은 우주왕복선 궤도선의 델타 날개 모양과 마찬가지로 날개 ^{[citation needed]}질량을 줄여줍니다.

수직 착지는 낙하산이나 추진력으로 할 수 있다.스페이스X드래곤은 낙하산 재사용이 가능한 우주 캡슐의 한 예이다.그것의 파생 모델인 드래곤 2는 원래 육지에 착륙하기 위한 것이었다.하지만 2017년에 이러한 재사용 개념은 취소되었고, 현재 드래곤2는 바다에 착륙하기 위해 낙하산을 사용한다.

우주선이 착륙한 후, 다음 비행을 위해 우주선을 정비해야 할 수도 있다.이 과정은 시간이 오래 걸리고 비용이 많이 들 수 있으며, 최대 1년이 걸릴 수 있습니다.그리고 그 우주선은 개조 후 인간 등급으로 재인증을 받을 수 없을지도 모른다.결국 우주선이 퇴역하기 전에 얼마나 자주 개조될 수 있는지에 대한 제한은 있지만, 우주선을 얼마나 자주 재사용할 수 있는지는 다양한 우주선 ^[6]^[7]디자인 사이에 상당히 다르다.