Топлинските штитови се клучни за безбедното враќање на вселенските летала во атмосферата, но нивното однесување досега најчесто се проучуваше преку споредба на состојбата пред и по летот. Ново истражување на NASA и Националната лабораторија „Лоренс Беркли“ овозможи научниците да следат во реално време како овие материјали се распаѓаат под екстремна топлина.
Процесот се нарекува аблација. При него материјалот постепено се разградува и ја одведува топлинската енергија од леталото додека неговите делови се одвојуваат и испаруваат. Овој принцип се користи кај повеќе генерации вселенски капсули, но е неповратен и може да предизвика нерамномерно оштетување, што го отежнува прецизното моделирање.
За да добијат подетална слика, истражувачите од Lawrence Berkeley National Laboratory користеле специјализирана комора што овозможува контролирање на температурата, притисокот и составот на гасовите. Примероците биле изложени на температури до 900 степени Целзиусови, а во текот на загревањето биле снимани со рендгенска микро-компјутерска томографија.
Методата создала тридимензионални снимки од внатрешноста на материјалите додека тие се деформираат, јагленисуваат и губат маса. За да се надмине проблемот меѓу брзината и деталноста на снимањето, научниците обучиле генеративна невронска мрежа од типот GAN. Таа ги претвора побрзите снимки со средна резолуција во детални записи за промените во материјалот.
Различните материјали покажале и различни начини на распаѓање. Кај SLA-561V, честичките од природна плута брзо испарувале и оставале шуплини. SLA-220, пак, развивал разгранета мрежа од поврзани микроканали низ кои жешките гасови можеле полесно да се движат.
Овие разлики можат значително да влијаат врз однесувањето на леталото при повторното влегување во атмосферата. Истражувачите сè уште не ги внеле новите набљудувања во инженерските симулации, а тестирањето не ги опфатило комерцијалните материјали што ги користат некои приватни вселенски компании. Сепак, снимките можат да помогнат идните модели да бидат попрецизни и да се намали ризикот од неочекувано оштетување на топлинската заштита.
