Vorzeitige Detonation von Sprengbolzen bei Landung auf heißer Venus?

@Uwes Kommentar unten Fallschirmmaterial, das für die Venera-Sonden verwendet wird, um 500 ° C zu überleben, wirft ein interessantes Problem auf. Die Venus ist wirklich heiß und pyrotechnische Aktuatoren (z. B. Sprengbolzen, zerbrechliche Muttern usw.) sind ein Grundnahrungsmittel der Raumfahrt.

Wir haben hier viele Fragen darüber, wie verschiedene elektrische und mechanische Kabel und sogar Rohre und Schläuche nach der Insight-Landung durch pyrotechnische Aktuatoren durchtrennt wurden, die Oberseite des Raumfahrzeugs ist mit den abgeschnittenen Enden verschiedener Dinge übersät.

Die Temperaturen der Atmosphäre nahe der Oberfläche der Venus sind hoch . Bei 50 km, wo der Druck bereits 1 Atmosphäre beträgt, liegt die Temperatur bei etwa 75 °C und wenn es an die Oberfläche kommt, sind es 460+ °C. Mit solch einer dichten, überkritischen Flüssigkeitsatmosphäre in der Nähe der Oberfläche erfolgt die Wärmeübertragung schnell und alles außerhalb des Raumfahrzeugs wird genauso heiß wie die Atmosphäre selbst.

In meiner Frage ist die Prämisse enthalten, dass ein Venus-Lander mindestens einen Fallschirm oder einen anderen Verzögerer haben wird, der zuverlässig betätigt und später abgenommen werden muss, und vielleicht mehrere für unterschiedliche Druckregime, und dass pyrotechnische Geräte verwendet werden, um dies so zu tun, wie sie haben in anderen Lander-Missionen auf atmosphärischen Welten.

Wenn meine implizite Prämisse falsch ist, ist eine gut fundierte Antwort, die erklärt, warum und wie sie vermieden wird, eine gute Antwort.

Frage: Wie kann/wird verhindert werden, dass die vorzeitige Detonation von pyrotechnischen Vorrichtungen wie Sprengbolzen, zerbrechlichen Muttern oder explosiven Kabelschneidern auf einem Lander vorzeitig in der heißen Atmosphäre der Venus explodiert?

Verwandt; Venuslandungen oder Hintergründe zu den verschiedenen pyrotechnischen Geräten und ihrer langen Geschichte des Einsatzes in der Raumfahrt:

Diese Beispiele befinden sich auf dem Mars, nicht auf der Venus. Klicken Sie für größer

Beharrlichkeit durchtrennte Kabel für die Landung Verschmolzenes Bild der Spitze des Rovers nach der Landung

links: Von Wie wurden die Kabel von Perseverance nach dem Aufsetzen "durchtrennt"? in Space Exploration SE direkt von dieser Antwort auf Wie wurden die Kabel von Perseverance nach dem Aufsetzen „durchtrennt“? . Quelle: NASA/JPL-Caltech und Quelle: NASA/JPL-Caltech

Ich weiß nicht, ob es bei den Pyros hilft, aber Soviet Robots in the Solar System sagt, dass die Eintrittssonde vor der Trennung vom Bus auf unter Null heruntergekühlt wurde.
Ich weiß nicht, welche (wenn überhaupt) Pyros verwendet wurden, aber einige hochexplosive Sprengstoffe sind nicht besonders temperaturempfindlich; Sie können beispielsweise C4 anzünden und darüber kochen .
RDX (der Hauptbestandteil von C4) siedet bei 234 ° C, also wahrscheinlich nicht das, was für hypothetische Pyros auf Venera verwendet wurde. Ich habe es nur als Beispiel für einen temperaturstabilen Sprengstoff erwähnt.
Eines der Probleme mit Sprengstoffen und hohen Temperaturen ist nicht die Detonation, sondern das Schmelzen. Ich erinnere mich, dass ich vor vielen Jahren ein altes Konferenzpapier gelesen habe, in dem Sprengpraktiken in den 1960er Jahren in einer heißen Region in einer der Mt. Isa-Minen beschrieben wurden . Die Gesteinstemperatur betrug >60°C, die Bergleute mussten Hitzeschutzkleidung tragen & Sauerstoff aus Flaschen atmen. Sie verwendeten Sprengstoffe auf Nitroglycerinbasis und mussten die Löcher aufladen und den Sprengstoff innerhalb eines sehr kurzen Zeitrahmens zur Detonation bringen, sonst würde der Sprengstoff schmelzen und aus den Löchern fließen.
In Bezug auf Sprengstoffe und Venus könnte es eher so sein, dass geschmolzene Sprengstoffe möglicherweise nicht die gleichen Detonationseigenschaften wie feste Sprengstoffe haben und möglicherweise sogar einfach verdampfen, sodass kein Sprengstoff zur Detonation gebracht werden kann.
@Fred Schmelzpunkt, Zersetzung oder Segregation, wenn es sich um eine gemischte Verbindung handelt, könnten sicherlich eine gute Antwort auf die Frage sein, die ich in Chemie gepostet habe.
Diese Frage bringt mich dazu, einige lange schlafende Gehirnzellen wiederzubeleben. Ein möglicher Untersuchungsweg könnten zulässige/zulässige Sprengstoffe sein . Speziell für Kohlengruben entwickelt, in denen früher Sprengstoffe verwendet wurden. Um zu verhindern, dass sich brennbare Gase und Kohlenstaub entzünden, müssen Sprengstoffe einen niedrigen Flammpunkt haben – sie müssen eine Flamme mit sehr kurzer Dauer und niedriger Temperatur erzeugen. Solche Sprengstoffe verwenden "Kühlmittel" wie Natriumchlorid und Natriumbicarbonat.
Die andere zu berücksichtigende Sache ist nicht nur der Sprengstoff, sondern auch das Mittel zur Initiierung - der Detonator (Sprengkapsel) . Dies sind die Geräte, denen ein elektrischer Strom zugeführt wird, der dazu führt, dass eine explosive Verbindung in ihnen gezündet wird, die dann den Hauptsprengstoff auslöst.
Eine andere Möglichkeit wäre, dass keine Sprengbolzen verwendet würden. Es wurden wiederverwendbare Technologien entwickelt, wie z. B. die von SpaceX bei der Falcon 9-Rakete verwendeten Auslösemechanismen, die einen pneumatischen Auslösemechanismus verwenden.

Antworten (1)

#22 - explosive bolt for opening the top cover

Wie Sie im Diagramm sehen können, befindet sich der Sprengbolzen (Nr. 22) in einer angenehmen Umgebung innerhalb der Kapsel, geschützt durch eine Wärmeisolierung (Nr. 11).

VENERA-8

https://epizodyspace.ru/01/2u/solnthe/ams/v-8/v-8.html

Was löst der Sprengbolzen aus?
Es ist eine schöne Zeichnung, aber können Sie in Ihrer Antwort erwähnen, wovon es eine Zeichnung ist? Danke!
Die Nummer des Sprengstoffs ist 24 in einem anderen Dokument, das Sie verlinkt haben.
@uhoh VENERA-8. Sprengbolzen zum Öffnen der oberen Abdeckung
Vorzeitige Detonation von Sprengbolzen bei Landung auf heißer Venus?
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