Estruturas espaciais ultrarrápidas

2007/03/01 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa | Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Materialak
• Teknologia

(Foto: I. Kortabitarte)

Estas estruturas fabrícanse a partir dun tecido de fibra de carbono e de polímeros termoplásticos, é dicir, polímeros ablandables e adaptables ao quecemento, que ao arrefriarse réxense e manteñen a forma dada. Os polímeros termoplásticos poden quentarse, moldearse e arrefriarse tantas veces como se desexe sen deteriorarse, o que é necesario paira o estudo dos materiais espaciais, xa que é imprescindible realizar probas repetidas.

Dous tipos de tecidos, cinco polímeros

Nun proxecto levado a cabo no centro de investigación Inasmet-Tecnalia, co apoio da ESA e a participación doutras institucións, probáronse dous tipos de tecidos e cinco polímeros. En canto aos tecidos, traballaron con dúas fibras de carbono de diferentes características mecánicas e gramajes. En canto aos polímeros, analizáronse tres polímeros comerciais --poliamida, polietileno de alta densidade e polipropileno- e outros dous formulados a medida --polimetacrilato e policaprolactona-. O tres primeiros compráronse en forma de película e os dous últimos sintetizáronse nela a partir de monómeros formulados a medida.

Paira a realización das probas combínanse o tecido co polímero de diversas formas e introdúcense as mostras no autoclave a alta presión e temperatura, en baleiro, paira conseguir una impregnación adecuada.

Estudouse si as mostras de Inasmet abrándanse e endurecen adecuadamente ao quentarse e arrefriarse. Realizáronse ensaios mecánicos, físicos, de encartado, envellecemento, etc. Analizáronse todas as combinacións posibles de tecido/polímero e, á vista dos resultados, seleccionáronse un tecido e un polímero, un de fibra de carbono das máis altas características e gramaje, e un polímero policaprolactona. Son precisamente eles os que se comportan mellor en condicións espaciais.

O tecido e o polímero combínanse de diversas formas e introdúcense as mostras no autoclave.

I. Kortabitarte

Paneis solares

Una vez seleccionado o material adecuado, había que probalo. Paira iso deseñouse un xerador de enerxía solar. O prototipo consta de varias partes fixas: paneis solares experimentais envolventes e una especie de brazo e mastro que soporta a estrutura.

Este mastro é o formado por polímeros termoplásticos. Ten varias capas. Na base presenta un tecido de fibra de carbono impregnado de polímeros. Ao redor hai un tecido calefactor paira quentar e abrandar o polímero cando sexa necesario. Quentan até uns 70ºC. No interior da tubaxe hai un distribuidor de plástico que evita que ao dobrar a tubaxe a tecido base quede pegado. Por último, no exterior existen capas de protección ambiental.

Toda a estrutura se garda encartada e así se enviaría ao espazo. Paira a ampliación do prototipo fornécese corrente eléctrica ao tecido calefactor que abranda o polímero. Entón bombéase aire ao interior do tubo en aproximadamente 0,3 barras. O aire infla a estrutura coma se fose un globo. Una vez inchada, a corrente eléctrica interrómpese e arrefríase a estrutura. E ao arrefriarse, o polímero endurécese e a estrutura queda ríxida. Entón déixase de bombear o vento.

Demostraron que no espazo, sen gravidade nin atmosfera, é máis fácil que na Terra, nunha cámara especial que simula estas condicións.

No espazo, sen gravidade nin atmosfera, o prototipo esténdese máis facilmente que na Terra.

I. Kortabitarte

Segundo Nerea Markaide, responsable do proxecto, "parece algo lixeiro e débil, pero hai que ter en conta que no espazo non hai gravidade, non hai peso do aire que temos na Terra". Por todo iso, e tras varios cálculos e ensaios, han visto que a "debilidade" é suficiente.

O obxectivo de Inasmet-Tecnalia foi atopar o material adecuado dentro dun proxecto máis amplo da Axencia Espacial Europea. Na actualidade, a utilización do material é responsabilidade desa.