El Whipple Shield es un tipo de escudo utilizado para la protección contra colisiones a velocidades ultra altas. Se utiliza para proteger naves espaciales y vehículos de colisiones con micrometeoroides y partículas de desechos espaciales de hasta 1 cm de tamaño, cuya velocidad relativa suele ser de 3 a 18 km/s [1] . El escudo lleva el nombre de su inventor, Fred Whipple [2] .
A diferencia de las primeras naves espaciales monolíticas, el escudo de Whipple consiste en un escudo exterior relativamente delgado ubicado a cierta distancia de la pared principal de la nave espacial. Se espera que la pantalla no detenga el objeto de colisión ni elimine la mayor parte de su energía, sino que lo destruya y disperse, dividiendo el objeto original en muchas partículas que se abren en abanico entre la pantalla y la pared. La energía inicial de las partículas se distribuirá de manera más uniforme en un área más grande de la pared, que es más probable que la resista. Una analogía directa es que se necesita un chaleco antibalas más ligero para detener una carga de tiro de caza que para detener una sola bala de rifle con la misma masa total y energía cinética. Si bien el escudo Whipple reduce la masa total de la nave espacial en comparación con un escudo sólido, que es fundamental en los vuelos espaciales, el volumen cerrado adicional puede requerir un carenado de carga útil más grande.
Hay varias variaciones del simple escudo de Whipple. Los escudos de impacto múltiple [3] [4] , como los que se usan en la nave espacial Stardust, usan múltiples escudos espaciados para aumentar la capacidad defensiva del escudo. En algunos escudos Whipple, el espacio entre los escudos se llena con sustancias protectoras adicionales [5] [6] , como aerogel , Kevlar o fibra Nextel [7] hecha de óxido de aluminio . Se varía el tipo de escudo, material, espesor y distancia entre capas para obtener un escudo con una masa mínima, lo que también minimizará la probabilidad de penetración. Hay más de 100 configuraciones de escudo [8] solo en la Estación Espacial Internacional , y las áreas de alto riesgo tienen la mejor protección.