¿Por qué una nave espacial no dispara su paracaídas en el momento en que entra en gravedad para evitar calentarse durante un reingreso?

El aire en la atmósfera superior no es realmente espeso. Los paracaídas necesitan aire espeso para ser de alguna utilidad. En la Tierra, por encima de 6-7 kilómetros, el aire es muy delgado. Es menos de la mitad de lo que vemos al nivel del mar. En esa condición, los paracaídas darían muy poca resistencia.

Pero la razón principal del retraso en el despliegue es la velocidad de reentrada. Regresarían a velocidades superiores a 20000-30000 kilómetros por hora. Eso es 10 veces más rápido que los aviones de combate más rápidos. ¡Imagina la tensión en la tela del paracaídas y las correas!

Los paracaídas especiales están diseñados para volver a entrar. De hecho, Entry Decent and Landing es el mayor desafío en las misiones interplanetarias. Al igual que cuando envía algo a Marte, diseña un sistema en la Tierra para trabajar en Marte, que tiene un 40% de gravedad, un 10% de la densidad atmosférica y una composición del aire completamente diferente.

Volviendo a la pregunta, la presión del aire varía así:

Los paracaídas básicamente atrapan las moléculas de aire estacionarias y eso conduce a la resistencia. Ahora, si hay menos moléculas, la efectividad del paracaídas disminuirá de manera correspondiente. Por lo tanto, desplegar paracaídas antes de cierta altitud no tendrá el efecto deseado.

Para responder con más detalle, debe comprender la aerodinámica. En pocas palabras, piense en aviones supersónicos. La velocidad del sonido. Lo que también se reduce con la densidad del aire. cuando obtienes auges sónicos alrededor del paracaídas, la tolva a menudo tiende a desmoronarse, hacerse jirones o estropearse. Varias misiones de aterrizaje en Marte fallaron debido a problemas de tolva. Debe diseñar una tolva con materiales que no se rompan en tales condiciones, que sean lo suficientemente fuertes como para sostenerla, un sistema de empaque de tal manera que el paracaídas se abra correctamente en vientos turbulentos supersónicos. Todo esto cuesta mucho dinero e investigación y pruebas. Nadie está dispuesto a gastar esa cantidad y los materiales que pueden hacer esto no existen o no son confiables.

La generación actual de paracaídas de vehículos de Marte es de 16,5 metros, que es enorme. Los nuevos paracaídas de 33,5 metros se están desgarrando constantemente en las pruebas.

Porque en ese momento sería inútil, no hay atmósfera para llenarlo. Y antes de que fuera útil, sería destruido. Las fuerzas al comienzo del descenso son enormes y se despliegan contra el sólido escudo térmico. La nave viaja a aproximadamente 10,000 MPU, y el paracaídas sería triturado. Y si no se desmenuza, desacelera la causa con tanta fuerza como para matar a los que están dentro. Solo cuando el escudo ha absorbido al menos el 90% de la energía y la cápsula ha disminuido a 1000 mph o menos, puede desplegar los paracaídas de manera segura. Incluso entonces, primero se despliega una pequeña paracaídas pequeña para continuar perdiendo energía antes de que se desplieguen los paracaídas principales para dar un aterrizaje suave.

Debe recordar que la mayoría de la energía de la cápsula no se debe a su altura, sino a la velocidad orbital de 12,000 mph. Tienes que deshacerte de la gran cantidad de energía representada por esa velocidad antes de pensar en flotar suavemente.

Para simplificar un poco otras respuestas: Conservación de la energía.

La nave espacial tiene una energía cinética muy grande debido a su alta velocidad. Esa energía debe ir a alguna parte. El escudo térmico puede calentarse mucho y perder el calor por radiación y convección.

Si el paracaídas se desplegara temprano, tendría que disipar la energía. Y se quemaría.

En ese momento no hay atmósfera para hablar y el paracaídas sería inútil.

En el punto donde hay algo de atmósfera, la velocidad de la nave es demasiado alta para que el paracaídas permanezca intacto.

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