Welche Verbesserungen hat SpaceX an seinem proprietären Hitzeschild PICA-X (Phenolic Impregnated Carbon Ablator) vorgenommen?

PICA-X ist eine von SpaceX entwickelte Variante des von NASA Ames entwickelten Hitzeschildmaterials PICA (Phenolic Impregnated Carbon Ablator). Die NASA zitiert jahrzehntelange strenge Forschung, Tests und Entwicklung, die in sie eingeflossen sind, und auf diesem Foto sehen wir, wie PICA mit dem Arcjet von NASA Ames getestet wurde:

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   Die Arcjets der NASA Ames waren ein wesentlicher Bestandteil der Tests des PICA-Wärmeschutzmaterials. Bildnachweis: NASA Ames

SpaceX arbeitete außerdem mit Dan Rasky , einem der ursprünglichen Entwickler des PICA-Materials, daran, das neue PICA-X-Material zu entwickeln. Aber wie unterscheidet sich PICA-X von seinem Vorgänger PICA, der, obwohl er einige fantastische thermische Eigenschaften hat, wirklich leicht und eine Verbesserung gegenüber FiberForm ® ist, aber auch strukturell ziemlich schwach ist (PDF) und immer noch Brüche in der Matrix wachsen kann, wenn er ausgesetzt wird thermischen und mechanischen Belastungen sowohl beim Start als auch beim Eintritt in die Atmosphäre?

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   Matrixrisse in verkohlten PICA-Proben. Quelle: Fracture in Phenolic Impregnated Carbon Ablator , NASA Ames Moffett Field, 2011

Inwieweit ist es SpaceX gelungen, die PICA-Materialeigenschaften mit ihrem proprietären PICA-X zu verbessern? Wurde es auf typische Stressbelastungen an Bord von Falcon 9 bis LEO und Wiedereintritt getestet, und was waren die Ergebnisse sowohl im Hinblick auf den Vergleich von PICA und PICA-X als auch auf den potenziellen Wiederverwendungszyklus?

Mir ist klar, dass ich nach proprietärer Technologie frage, über die vielleicht noch nicht viel bekannt ist, aber ich suche nach Stresstestergebnissen eines Materials, das in naher Zukunft die bemannte Raumfahrt unterstützen wird, und SpaceX wird sicherlich viel Beruhigung haben, dies zu tun Ihre Technologie ist sicher und funktioniert auch im wirklichen Leben wie erwartet. Daher erwarte ich zumindest einige Forschungsergebnisse von PICA-X, die schließlich auch veröffentlicht werden. Bitte keine Spekulationen, ich warte gerne auf Antworten, die durch Fakten und Referenzen gestützt werden können, sobald sie verfügbar sind.

Bitte beachten Sie, dass PICA-X tatsächlich eine von drei Varianten war, die von SpaceX während der Tests bei Ames ausgewählt wurden.
@Val In dieser Frage gibt es keine Werbung. Es ist vollkommen angemessen, eine angemessene Menge an Hintergrundinformationen zu geben, um die Frage klar zu stellen. Dies scheint die richtige Menge an Details zu geben. Wenn Sie diese Diskussion fortsetzen möchten, bringen Sie sie bitte in den Chatroom.

Antworten (1)

SpaceX hat in mehreren Bereichen Verbesserungen vorgenommen:

  1. Produktionskosten. PICA-X ist zehnmal günstiger als das Original.
  2. Widerstandsfähigkeit. Wie Sie bemerkt haben, ist PICA strukturell schwach. Berichten zufolge ist PICA-X in dieser Hinsicht besser : Es ist widerstandsfähiger gegen Risse, sodass es in großen Kacheln hergestellt werden kann (beachten Sie die Kachelgröße in diesem Bild):
    PICA-X

  3. Hitzebeständigkeit .

  4. Außerdem wollte SpaceX das Material selbst herstellen können, um nicht von einem einzigen Lieferanten abhängig zu sein.

PICA-X wurde von der NASA vor seiner ersten Verwendung getestet, aber die Testergebnisse wurden seit 2015 nicht veröffentlicht.

Leider konnte ich keine detaillierten Studien zu Leistung, Kosten oder Zusammensetzung von PICA-X finden.