Inglés: cámara infrarroja "toma la temperatura del transbordador"Cuando el Shuttle Orbiter Columbia regresó a la Tierra, el 30 de marzo de 1982, un telescopio infrarrojo aerotransportado tomó esta imagen de sus patrones de calentamiento.
La "imagen de calor" (mitad derecha) fue tomada a bordo del Observatorio Aerotransportado Kuiper de la NASA, un avión Lockheed C-141 Starlifter especialmente equipado con un telescopio reflector tipo Cassegrain de 91,5 cm (36 pulgadas) de apertura. El avión del Observatorio Kuiper tomó la imagen mientras el Columbia corría por encima a una altura de 56 kilómetros (185,000 pies) a una velocidad de Mach 15.6.
Para fines de comparación, la imagen de calor del Shuttle Orbiter que regresa se muestra a la derecha en la ilustración, con una imagen de la superficie inferior de la nave espacial que se muestra como la otra mitad (izquierda). La nariz y las puertas del tren de aterrizaje principal son claramente visibles en el lado izquierdo, al igual que las superficies de protección térmica del borde de ataque y el área de las bisagras del elevon. Los puntos encerrados por círculos blancos (cerca de la nariz y justo a la derecha de la bisagra del elevon hacia la línea central) son los conectores umbilicales para montar el Orbiter en el ferry Boeing 747. Las líneas negras verticales hacia el exterior del ala / elevón en el lado de la imagen térmica (derecha) fueron causadas por dos canales de sensores inoperativos.
Los sensores incorporados en el experimento, llamado Imágenes infrarrojas del transbordador (IRIS), recopilaron lecturas que dieron como resultado esta imagen generada por computadora de la parte inferior de Columbia. Las áreas más calientes aparecen rojas y las áreas menos calientes violetas. Por lo tanto, estos colores en la imagen de calor representan la gradación de temperatura:
- Rojo (más caliente)
- naranja
- Amarillo
- Verde claro
- Verde oscuro
- Azul claro
- Azul oscuro
- Violeta (menos picante)
El Shuttle Orbiter fue diseñado para soportar temperaturas de 1650 grados C (3000 grados F.) en sus superficies de borde de ataque reforzadas de carbono / carbono y 1315 grados C (2400 grados F.) en sus tejas más resistentes al calor. Las temperaturas más altas en el reingreso para la tercera misión de prueba del Shuttle alcanzaron los 1544 grados C (2840 grados F.) en superficies reforzadas de carbono / carbono en el área de la nariz.
La asignación de valores o rangos de temperatura a cada uno de los colores requiere un estudio y ajuste cuidadosos de la imagen IRIS. Debido a que Columbia y el avión del observatorio no estaban directamente uno encima y debajo del otro cuando se tomó la imagen de calor, los datos deben corregirse y ajustarse con la ayuda de una computadora. La imagen final debería aparecer como si el eje de la línea de visión del telescopio estuviera en ángulo recto con la superficie subterránea de Columbia. La nave espacial de reingreso mostró un ángulo de ataque de 41,5 grados y un ángulo de balanceo de 59 grados. . Los científicos e ingenieros se refieren a este procedimiento como "ortogonalizar" los datos.
Los datos de calor derivados de la imagen infrarroja ajustada se compararán con lecturas simultáneas de siete sensores térmicos en la parte inferior del Orbiter.
La imagen de calor del Observatorio Kuiper se tomó aproximadamente a 150 millas al sur de Los Ángeles, al final de la órbita 129 de la tercera misión de prueba del Transbordador. En ese momento, Columbia estaba a 16,5 minutos de reingreso a la atmósfera y se acercaba a la costa de la península del sur de California en México.
El Observatorio Aerotransportado de Kuiper tiene su sede y es operado por el Centro de Investigación Ames de la NASA, Mountain View, California. El experimento IRIS está financiado por la Oficina de Aeronáutica y Tecnología Espacial de la NASA, Washington, DC Se espera que los datos de IRIS ayuden al desarrollo continuo de materiales de protección térmica mejorados, un esfuerzo por el cual el Centro Ames tiene la mayor responsabilidad.
Discusión en el aula
- ¿Por qué las superficies del Shuttle Orbiter se calientan tanto al volver a entrar?
- ¿Por qué el Shuttle Orbiter tiene tren de aterrizaje retráctil?
- ¿Cómo funciona un telescopio reflector?
- ¿Qué significa infrarrojos?
- ¿Qué es un número de Mach?
- ¿Qué es un ángulo de ataque?
- Compare las temperaturas que alcanzan las superficies del Shuttle Orbiter con la temperatura de un fósforo, un horno, un soplete o el sol.
- ¿De qué otras formas podría usarse este telescopio infrarrojo aerotransportado?
Reporte final
Experimento de imágenes infrarrojas de lanzadera (IRIS): Informe de ingeniería IRIS / STS-3 . Centro de Investigación Ames de la NASA, Subdivisión de Tecnología de Proyectos (SPT). 23 de junio de 1982.