Hipersonik araçların azot baskın atmosferlere girişi sırasında karşılaştığı ısıl yük problemi, uzay mühendisliğinin en kritik konularından biri. Bu araçlar üzerindeki radyatif ısı akışının büyük bir kısmı, azot atomlarının bağlı-bağlı geçişlerinden kaynaklanan radyasyondan oluşuyor.
NASA Ames Electric-Arc Şok Tüpü'nde gerçekleştirilen Test 62 kampanyasında, araştırmacılar 10.32 ve 10.72 km/s şok hızlarında spektral radyans ölçümleri yaparak bu soruna yeni bir çözüm getirdi. Bayesian ters çözüm yöntemi kullanılarak, Einstein katsayıları ve Stark genişleme katsayıları gibi kritik spektroskopik parametreler yeniden belirlendi.
Çalışmada, şok sonrası denge bölgesinde Boltzmann varsayımının geçerli olduğu koşullar tercih edildi. Bu sayede tür popülasyonu serbestlik derecesi kapatılabildi. Şok sonrası sıcaklık ve tür sayı yoğunluklarındaki kalan belirsizlikler, birleşik parazit parametre dağılımı olarak modele dahil edildi.
Hibrit temel bileşen analizi ve polinom kaos açılımı yöntemleri kullanılarak geliştirilen bu yaklaşım, hipersonik araç tasarımında daha doğru ısıl yük tahminleri yapılmasını sağlayacak.