รู้ยัง?? ว่าทำไมกระสวยอวกาศออกจากชั้นบรรยากาศแล้วไม่ติดไฟ

อาจกล่าวได้ว่าเบื้องหลังความสำเร็จของมนุษย์ ในการส่งยานอวกาศออกไปนอกโลกได้นั้น จำเป็นต้องอาศัยความรู้ความก้าวหน้า ทางเทคโนโลยีในสาขาต่างๆ มากมาย วัสดุศาสตร์ นับเป็นเทคโนโลยีสาขาหนึ่งในจำนวนนั้น ที่ต้องมีการค้นคว้าพัฒนาอย่างจริงจัง เพื่อให้ได้วัสดุที่มีความเหมาะสม กับการนำมาสร้างเป็นตัวยานอวกาศ และอุปกรณ์ต่างๆ ที่จำเป็นต่อการทำงานตามภารกิจ และการดำรงชีวิตของมนุษย์อวกาศ

ในระหว่างที่ยานอวกาศทะยานขึ้นจากฐานยิง ตัวยานจะถูกเร่งให้มีความเร็วสูงมากกว่า 11.2 กิโลเมตรต่อวินาทีเพื่อให้พ้นต่อแรงดึงดูดของโลก ด้วยความเร็วดังกล่าวนี้ ยานอวกาศต้องเสียดสีกับชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้เกิดความร้อนสูงมาก อาจถึง 1,600 องศาเซลเซียส หากไม่มีการป้องกันอย่างดีแล้ว ยานอวกาศจะเกิดการลุกไหม้ และระเบิดในที่สุด จึงต้องมีการป้องกันโดยนำวัสดุที่ทนอุณหภูมิสูงได้ มาใช้เป็นระบบป้องกันความร้อนติดไว้ที่ผิวด้านนอกของตัวยานอวกาศ นอกจากหน้าที่ดังกล่าวแล้ว เนื่องจากมันอยู่ที่ผิวนอกของตัวยาน จึงจำเป็นต้องทนต่อการกระแทกจากอุกกาบาต และสิ่งอื่นๆ ที่ล่องลอยอยู่ในอวกาศ มีน้ำหนักเบาเพื่อให้น้ำหนักของยานอวกาศต่ำ สามารถบรรทุกสัมภาระต่างๆ ได้มากขึ้น และซ่อมแซมได้ง่ายเมื่อเกิดการชำรุด วัสดุที่นำมาใช้ทำระบบป้องกันความร้อน ให้กับยานอวกาศ มีหลายชนิด แต่ละชนิด จะมีสมบัติและการใช้งานที่แตกต่าง ซึ่งขอกล่าวถึงโดยสังเขป อาทิ 1.วัสดุเสริมแรงคาร์บอน-คาร์บอน (reinforced carbon-carbon, RCC) เป็นวัสดุเสริมแรงที่มีคาร์บอนเป็นทั้งเมทริกซ์และเส้นใยเสริมแรง และเคลือบผิวนอกด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เพื่อต้านทานการเกิดออกซิไดซ์ดีขึ้น ทนอุณหภูมิสูงถึง 1,650 องศาเซลเซียสหรือมากกว่า ใช้ในบริเวณส่วนหัวและขอบปีก และจรวดขับเคลื่อนที่แยกตัวออกได้ เป็นต้น

2.ฉนวนความร้อนทนอุณหภูมิสูงที่นำมาใช้ใหม่ได้ (high-temperature reusable surface insulator, HRSI) เป็นกระเบื้องที่ทำจากซิลิกาและเคลือบผิวด้วยแก้วโบโรซิลิเกต (borosilicate) ผสมซิลิคอนโบไรด์ (SiB4) ทนอุณหภูมิสูงประมาณ 650-1,200 องศาเซลเซียส ใช้ในผิวหน้าและด้านข้างของส่วนล่างของตัวยาน รวมทั้งบางจุดของส่วนหาง เป็นต้น
3.ฉนวนความร้อนทนอุณหภูมิต่ำที่นำมาใช้ใหม่ได้ (low-temperature reusable surface insulator, LRSI) เป็นกระเบื้องที่ทำจากซิลิกาเคลือบด้วยแก้วโบโรซิลิเกต ทนอุณหภูมิได้ 400-650 องศาเซลเซียส ใช้ในบริเวณผิวด้านบนของปีก, ส่วนหาง , ด้านข้างส่วนบนของตัวยาน เป็นต้น
4. ฉนวนความร้อนแบบผ้าห่มที่นำมาใช้ใหม่ได้ (felt reusable surface insulation, FRSI) ทำจากไนล่อน และเคลือบผิวนอกด้วยซิลิโคน ทนอุณหภูมิได้ไม่เกิน 400 องศาเซลเซียส ใช้คลุมบริเวณผิวด้านบนของปีก ประตูห้องเก็บสัมภาระ เป็นต้น
ขอบคุณข้อมูลจาก
http://www.material.chula.ac.th/RADIO45/January/radio1-1.htm