ウィップルシールド

ウィップルシールドまたはウィップルバンパーは、フレッド・ウィップルによって発明された空間装甲シールドの一種であり、^[¹^]有人宇宙船および無人宇宙船を微小隕石や軌道デブリとの超高速衝突から保護するために設計されました。地球軌道上の物体の相対速度は最大18キロメートル/秒（11.2マイル/秒）に達する可能性があり、非常に小さな物体でさえ宇宙船に損傷を与える可能性があります。NASAによると、ウィップルシールドは最大1センチメートルのデブリとの衝突に耐えられるように設計されています。^[²^]

シールドデザイン

初期の宇宙船のモノリシックシールドとは対照的に、ホイップルシールドは、宇宙船の主壁からある程度の距離を置いた比較的薄い外側のバンパーで構成されています。バンパーは、入射する粒子を止めたり、そのエネルギーの大部分を除去したりする役割ではなく、粒子を分解・分散させ、元の粒子エネルギーをバンパーと壁の間に広がる多数の破片に分散させることが期待されています。元の粒子エネルギーは、より広い壁面積に薄く分散されるため、より耐えられる可能性が高くなります。ホイップルシールドは、宇宙飛行において常に望ましい、固体シールドと比較して宇宙船の総質量を軽減しますが、密閉容積が大きくなるため、より大きなペイロードフェアリングが必要になる場合があります。

シンプルなホイップルシールドにはいくつかのバリエーションがある。マルチショックシールド^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}は、スターダスト宇宙船で使用されているものと同様に、間隔をあけて配置された複数のバンパーを使用して、シールドの宇宙船に対する保護能力を高めている。シールドの硬い層の間に詰め物が入ったホイップルシールドは、スタッフィングドホイップルシールドと呼ばれる。^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}これらのシールドの詰め物は通常、ケブラーやネクステルの酸化アルミニウム繊維のような高強度材料である。^{[ 7 ]}シールドの種類、材料、厚さ、層間距離は、質量が最小で貫通の可能性も最小にするシールドを生成するために様々である。国際宇宙ステーションだけでも100を超えるシールド構成があり^{[ 8 ]} 、重要かつリスクの高い領域ではより優れた遮蔽が施されている。

参照

参考文献

^ウィップル、フレッド・L.（1947）、「隕石と宇宙旅行」、天文学ジャーナル、52：131、Bibcode：1947AJ.....52Q.131W、doi：10.1086/106009。
^ 「スターダストホイップルシールド」 .
^ Cour-Palais, Burton G.; Crews, Jeanne L. (1990)、「宇宙船シールドのための多重衝撃コンセプト」、International Journal of Impact Engineering、10 ( 1–4 ): 135– 146、Bibcode : 1990IJIE...10..135C、doi : 10.1016/0734-743X(90)90054-Y 。
^ US 5067388、Crews, Jeanne L. & Cour-Palais, Burton G.、「Hypervelocity Impact Shield」、1991年11月26日発行。
^ Christiansen, Eric L.; Crews, Jeanne L.; Williamsen, Joel E.; Robinson, Jennifer H.; Nolen, Angela M. (1995)、「強化された隕石および軌道上デブリシールド」、International Journal of Impact Engineering、17 ( 1– 3): 217– 228、Bibcode : 1995IJIE...17..217C、doi : 10.1016/0734-743X(95)99848-L 。
^ US 5610363、Crews, Jeanne L.、Christiansen, Eric L.、Robinson, Jennifer H.他「Enhanced Whipple Shield」、1997年3月11日発行。
^ 3M Nextel Ceramic Fabric Offers Space Age Protection (PDF)、3M Company 、 2004年2月5日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
^ Christiansen, Eric L. (2003), Meteoroid/Debris Shielding (PDF) , Washington, DC: National Aeronautics and Space Administration, p. 13, TP−2003-210788, 2013年2月25日時点のオリジナル（技術報告書）よりアーカイブ。

外部リンク

[Whipple47-1] ウィップル、フレッド・L.（1947）、「隕石と宇宙旅行」、天文学ジャーナル、52：131、Bibcode：1947AJ.....52Q.131W、doi：10.1086/106009。

[2] 「スターダストホイップルシールド」 .

[C-P89-3] Cour-Palais, Burton G.; Crews, Jeanne L. (1990)、「宇宙船シールドのための多重衝撃コンセプト」、International Journal of Impact Engineering、10 ( 1–4 ): 135– 146、Bibcode : 1990IJIE...10..135C、doi : 10.1016/0734-743X(90)90054-Y 。

[Crews91-4] US 5067388、Crews, Jeanne L. & Cour-Palais, Burton G.、「Hypervelocity Impact Shield」、1991年11月26日発行。

[Christiansen95-5] Christiansen, Eric L.; Crews, Jeanne L.; Williamsen, Joel E.; Robinson, Jennifer H.; Nolen, Angela M. (1995)、「強化された隕石および軌道上デブリシールド」、International Journal of Impact Engineering、17 ( 1– 3): 217– 228、Bibcode : 1995IJIE...17..217C、doi : 10.1016/0734-743X(95)99848-L 。

[Crews97-6] US 5610363、Crews, Jeanne L.、Christiansen, Eric L.、Robinson, Jennifer H.他「Enhanced Whipple Shield」、1997年3月11日発行。

[3M-7] 3M Nextel Ceramic Fabric Offers Space Age Protection (PDF)、3M Company 、 2004年2月5日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。

[Christiansen03-8] Christiansen, Eric L. (2003), Meteoroid/Debris Shielding (PDF) , Washington, DC: National Aeronautics and Space Administration, p. 13, TP−2003-210788, 2013年2月25日時点のオリジナル（技術報告書）よりアーカイブ。

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