21/Ago/08
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Nueva piel delgada para proteger naves espaciales diminutas
Flotas de diminutas naves espaciales podrían estar ahora más cerca de despegar
Comparación de una típica micro-nave espacial con el tamaño de una torta de
cumpleaños.
Para llevar esta visión de ciencia ficción de "micro-nave espacial" de 50 libras y una "nano-nave espacial" de 10 libras a
la realidad, ahora los científicos han inventado una piel del espesor de una hoja de afeitar que puede proteger a la nave
del calor extremo y del frío intenso que encontrará en espacio sideral y resistir micrometeoritos lanzados a miles de
millas por hora.
Ya que poner en órbita 1 libra de cualquier cosa cuesta unos 5.000 dólares, ahora los investigadores están
desarrollando diminutas naves espaciales livianas para enviar más sondas y satélites a un coste más bajo. El ejército de
EE.UU. y la NASA ya han enviado varios micro-satélites de prueba al espacio. La NASA aspira tener los primeros
prototipos de micro-naves espaciales de comunicaciones en funcionamiento antes de 2013.
"Mayormente se verían micro-naves espaciales en comunicaciones. En lugar de haber compañías que compartían un
gran satélite, podría haber incluso pequeñas compañías que tienen su propia micro-nave espacial", dijo el investigador
Prasanna Chandrasekhar, químico en polímeros y científico de materiales en investigación y desarrollo de la compañía
Ashwin-Ushas Corporation en Lakewood, New Jersey, que está colaborando con la NASA.
"Para el ejército, el hecho de que sea indetectable es también importante, para aplicaciones de vigilancia o cuando se
trata de atacar a otros satélites", añadió Chandrasekhar. "Y cuando se trata de una nave espacial de menos de 5
kilogramos (10 libras), realmente no se puede detectar a menos que esté dentro de un cuarto de milla. Las naves
espaciales más grandes pueden ser detectadas desde más lejos, y por consiguiente sacarlas del cielo con un disparo".
Desarrollar nuevas clases de naves espaciales es un desafío. El espacio exterior un ambiente extraordinariamente
peligroso, y las naves espaciales pueden estar asándose en un momento bajo la luz del Sol y congelándose en el frío en
otro.
La delgada piel puede cambiar de color, desde claro a oscuro, según su exposición
a la luz solar o la oscuridad extrema.
"Podría sonar muy trivial, pero controlar la temperatura de una nave espacial es absolutamente crucial. En este
momento, no hay manera de hacerlo para las naves espaciales muy pequeñas", dijo Chandrasekhar.
En las naves espaciales grandes, vueltas de conductos de refrigeración y lo que Chandrasekhar llama las "glorificadas
persianas de ventana" ayudan a mantener frescas a las máquinas. Además, por su gran peso y costo, esas tecnologías
son difíciles o imposibles de encoger para naves espaciales en miniatura, explicó.
En cambio, los investigadores desarrollaron un derivado de una tecnología militar secreta, una película delgada y liviana
de menos de medio milímetro de espesor que se siente como plástico flexible y que puede alterar su color cuando recibe
una carga eléctrica. Este cambio de color trabaja no sólo en el espectro visible, sino en el infrarrojo o rango de
temperatura también, y eso significa que puede pasar de irradiar calor en altas temperaturas hasta absorber calor en
bajas temperaturas.
La película fue sometida repetidamente desde -58 hasta 212 grados F (de -50 hasta 100 grados C) en el vacío durante
tres meses para simular el calor intenso y el frío del espacio que una sonda experimenta con regularidad. La película
soportó las pruebas con éxito, y mantuvo los artículos que envolvía desde 122 a 176 grados F (de 50 a 80 grados C),
"que está muy bien para una nave espacial", dijo Chandrasekhar.
Aunque la tecnología de control térmico apenas constituye uno de los muchos sistemas a bordo de las naves espaciales,
"el control térmico era realmente la gran barrera al desarrollar las naves espaciales en miniatura", dijo Chandrasekhar a
SPACE.com. "Esto debería permitir un desarrollo mucho más rápido de las micro y nano-naves espaciales".
Las naves espaciales también tienen que enfrentarse a los micrometeoritos, trozos de escombros espaciales que viajan a
más de 20.000 mph.
"La prueba para micrometeoritos fue muy simple, disparamos un arma cargada con pequeñas partículas y diminutas
agujas como arpones", dijo Chandrasekhar. La película trabajó bien incluso después de que los micrometeoritos falsos
le hicieron agujeros.
Las naves espaciales también tienen que enfrentarse con el oxígeno atómico corrosivo, un serio problema para las
estaciones espaciales y los vitales satélites de comunicaciones, así como a los perjudiciales rayos ultravioletas, las
explosiones de las partículas cargadas del constante viento solar y las repetidas llamaradas solares. La película tiene una
capa protectora que la protege contra el oxígeno atómico, y también demostró resistir las pruebas con rayos UV y
partículas cargadas.
Chandrasekhar dijo que su equipo está trabajando para lograr que su avanzada piel sea probada en el espacio a fines de
2009.
"Muchos ingenieros de naves espaciales han venido a decir que si tuvieran esta tecnología, les daría una mayor libertad
de diseño para las futuras micro-naves espaciales", dijo Chandrasekhar.
También existen usos en Tierra para película, como en los países con climas calurosos o fríos, donde se podrían
construir casas con esta película para un mejor control de la temperatura y más barato. Chandrasekhar dijo que ya han
recibido solicitudes desde el extranjero para hacer ladrillos de cenizas con esta película.
Los científicos detallaron sus conclusiones el 19 de agosto en la reunión de la American Chemical Society en Filadelfia.
Fuente: Space. Aportado por Graciela Lorenzo
Tillard
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Artículo original (inglés)
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