Whipple Shield är en typ av sköld som används för kollisionsskydd vid ultrahöga hastigheter. Den används för att skydda rymdfarkoster och fordon från kollisioner med mikrometeoroider och rymdskräp partiklar upp till 1 cm i storlek, vars relativa hastighet vanligtvis är från 3 till 18 km/s [1] . Skölden är uppkallad efter dess uppfinnare, Fred Whipple [2] .
Till skillnad från den monolitiska tidiga rymdfarkosten består Whipple-skölden av en relativt tunn yttre sköld som ligger på ett visst avstånd från rymdfarkostens huvudvägg. Det förväntas att skärmen inte kommer att stoppa kollisionsobjektet eller ens ta bort det mesta av dess energi, utan kommer att förstöra och sprida det, och dela upp det ursprungliga objektet i många partiklar som fläktar ut mellan skärmen och väggen. Den initiala energin hos partiklarna kommer att fördelas jämnare över ett större område av väggen, vilket är mer sannolikt att motstå det. En direkt analogi är att en lättare kroppsrustning behövs för att stoppa en laddning av jaktskott än för att stoppa en enda gevärskula med samma totala massa och kinetiska energi. Medan Whipple-skölden minskar rymdfarkostens totala massa jämfört med en solid sköld, vilket är avgörande vid rymdfärd, kan den extra inneslutna volymen kräva en större nyttolastskydd.
Det finns flera varianter av den enkla Whipple-skölden. Flerslagssköldar [3] [4] , som de som används på rymdfarkosten Stardust, använder flera sköldar åtskilda för att öka sköldens defensiva kapacitet. I vissa Whipple-sköldar är utrymmet mellan sköldarna fyllt med ytterligare skyddande ämnen [5] [6] , såsom aerogel , Kevlar eller Nextel-fiber [7] gjorda av aluminiumoxid . Typ av skärm, material, tjocklek och avstånd mellan skikten varieras för att få en skärm med en minimal massa, vilket också kommer att minimera sannolikheten för penetration. Det finns mer än 100 sköldkonfigurationer [8] enbart på den internationella rymdstationen , med högriskområden som har det bästa skyddet.