Protección contra la radiación espacial
Como resultado de la tendencia hacia la reducción de costes en la ingeniería espacial, se ha convertido en práctica habitual la selección de componentes electrónicos comerciales disponibles en el mercado para su uso en satélites. Sin embargo, las partículas ionizantes que se hallan en el agresivo entorno que es el espacio pueden dañar los sistemas electrónicos no cualificados y posiblemente mermar las funciones principales de los satélites. Para proporcionar la suficiente protección a los dispositivos electrónicos, una estructura que haga las veces de alojamiento puede atenuar la radiación. Debido a los elevados costes que representa la puesta en órbita de un satélite, la masa del alojamiento de los sistemas electrónicos debe mantenerse al mínimo. Bajo estas premisas, los investigadores del proyecto «Radiation shielding of composite space enclosures» (SIDER) han propuesto utilizar materiales compuestos ligeros. Tal y como se ha demostrado en otras aplicaciones aeroespaciales, los materiales compuestos pueden proporcionar grandes ahorros en términos de masa, y sus propiedades físicas son altamente adaptables. Dentro del proyecto SIDER se han investigado dos vías distintas para producir materiales compuestos. La primera emplea nanomateriales nanoconductores, mientras que en la segunda se incorpora una lámina de tungsteno de alta densidad a la estructura de plástico reforzado con fibra de carbono (PRFC). Valiéndose de simulaciones informáticas, el equipo diseñó y optimizó una estructura contenedora de la electrónica, como parte de un satélite. Se consideraron dos misiones/órbitas distintas, la geosincrónica y la terrestre baja. Finalmente se ha conseguido un ahorro del 18 % en masa con respecto a los paneles convencionales de aluminio. Además, la solución desarrollada por los investigadores de SIDER para el blindaje permite reducciones de masa significativas a la vez que garantiza la integridad estructural frente a las cargas provocadas por las aceleraciones y proporciona suficiente protección frente a la radiación. La validez de los modelos teóricos se ha comprobado mediante ensayos de radiación y simulaciones físicas de la interacción entre la radiación espacial y las protecciones de los sistemas electrónicos. Los datos experimentales concuerdan con los resultados de las simulaciones y demuestran un mejor comportamiento de los nuevos compuestos con relación al aluminio. Cabe esperar que los compuestos desarrollados por SIDER, con sus mejores propiedades de blindaje, ejerzan una notable influencia sobre la competitividad de los fabricantes de compuestos europeos y sobre la industria espacial europea.. La reducción significativa del peso de la carga útil permite reducir los costes en combustible y por tanto los costes operativos, lo que a su vez amplía las posibilidades en la exploración espacial. Todo ello debe también facilitar el afloramiento de nuevas soluciones en el mercado energético, de la salud y otros relacionados.
Palabras clave
Radiación espacial, protección contra la radiación, blindaje, ingeniería espacial, electrónica, satélites, partículas ionizantes, protecciones espaciales, materiales compuestos, aeroespacial, materiales nanoconductores, fibra de carbono, aluminio, carga
