Gabarito: Alternativa A

Tema central da questão: A questão aborda materiais para proteção térmica em sistemas aeroespaciais, com ênfase nas propriedades necessárias para suportar altas temperaturas na reentrada atmosférica. Para acertar, é importante conhecer as características de materiais cerâmicos, metálicos, compósitos e poliméricos aplicados em engenharia aeronáutica.

Resumo teórico: Durante a reentrada, o ônibus espacial enfrenta temperaturas que podem ultrapassar 1500°C devido ao atrito com a atmosfera. Os materiais de proteção térmica precisam:

• Ter alta resistência ao calor (suportar altas temperaturas sem derreter ou degradar);
• Prover isolamento térmico (impedir que o calor chegue à estrutura interna);
• Ser leves para não aumentar o peso da nave.

As cerâmicas são amplamente usadas, pois têm baixa condutividade térmica e suportam temperaturas extremas. (Fonte: ASM Handbook, Vol. 21; NASA Technical Reports)

Análise da alternativa correta:

Alternativa A: O emprego de placas cerâmicas é justificado porque cerâmicas como o silicato de alumínio, usadas no ônibus espacial americano, possuem excelente isolamento térmico e resistem a altas temperaturas. Isso protege a fuselagem e os astronautas durante a reentrada, sendo a solução realmente adotada pela NASA.

Análise das alternativas incorretas:

B: Ligas metálicas (berílio, titânio, nióbio) suportam altas temperaturas, mas têm alta densidade (são pesadas) e alta condutividade térmica, ou seja, transmitiriam o calor para o interior da nave, o que é indesejável.

C: Materiais poliméricos como adesivo de silicone são usados para fixar placas cerâmicas, mas sua principal função é absorver diferenças de expansão térmica (amortecer tensões), não amortecer contra deformações mecânicas diretas. Além disso, polímeros não resistem ao calor extremo da reentrada.

D: O compósito carbono-carbono realmente possui baixo coeficiente de expansão térmica e é usado em áreas como o nariz e bordos de ataque, mas não é usado como material principal de isolamento. Seu papel é menos de isolante e mais de resistência estrutural localizada.

Dicas para interpretação: Fique atento a termos como isolamento térmico e alta temperatura. Materiais leves e que "isolam" são preferidos em reentrada, enquanto metais, apesar de resistentes, não isolam o calor. Palavras como "amortecer deformações" podem confundir, foque na propriedade-chave desejada (isolamento).

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