Un pigmento de la pintura rupestre ‘carbón de hueso quemado’ protegerá del Sol a un satélite de la ESA

Operando en la visión directa del Sol, la misión debe soportar 13 veces la intensidad de la luz solar terrestre y un aumento de las temperaturas de hasta 520 grados centígrados.

Un pigmento que hace miles de años se utilizó para elaborar las pinturas rupestres va a ser usado ahora para proteger a la misión Solar Orbiter de la ESA del resplandor del sol. El carbón procedente de huesos quemados se aplicará al escudo térmico de titanio de la nave espacial con una técnica novedosa.

   El Solar Orbiter, cuyo lanzamiento está previsto para 2017, estará equipado con un conjunto de instrumentos para realizar imágenes de alta resolución de nuestra estrella madre a una distancia de 42 millones de kilometros, un poco más de un cuarto de la distancia del Sol a la Tierra.

   Operando en la visión directa del Sol, la misión debe soportar 13 veces la intensidad de la luz solar terrestre y un aumento de las temperaturas de hasta 520 grados centígrados.

   «El cuerpo principal de la nave espacial se esconde detrás de varias capas de 3,1 por 2,4 metros de escudo térmico«, explica Pierre Olivier, ingeniero de seguridad de Solar Orbiter. Los instrumentos de Solar Orbiter operarán con líneas de alimentación que se ejecutan a través del escudo, algunas bajo fundas protectoras de berilio o de vidrio.

   Ya en 2010, durante la etapa de planificación, especialistas en materiales de la ESA comenzaron a comprobar que la misión podía ser llevada a cabo con los métodos actuales de fabricación y materiales.
«Pronto identificamos un problema con los requisitos del escudo térmico«, dijo Andrew Norman, un especialista en tecnología de materiales.

   Para absorber la luz del Sol y luego convertirlo en infrarrojo para irradiarlo hacia el espacio, el material de la superficie tiene que mantener constantes ‘propiedades termoópticas‘: mantener el mismo color a pesar de años de exposición a la radiación ultravioleta extrema. Al mismo tiempo, el escudo no puede arrojar material o vapor de desgasificación, debido al riesgo de contaminación de instrumentos altamente sensibles de Solar Orbiter.

   Y tiene que evitar cualquier acumulación de electricidad estática del viento solar porque eso podría poner en peligro una descarga disruptiva o incluso destructiva.

   La elección inicial -la tela de fibra de carbono- se descartó. En cambio, el equipo comenzó a buscar la respuesta fuera del negocio espacial. La encontraron en la compañía irlandesa Enbio y su técnica CoBlast, originalmente desarrollada para enfundar implantes médicos de titanio.

   «El proceso funciona para metales reactivos como el titanio, el aluminio y el acero inoxidable, que poseen una capa de óxido en la superficie «, comentó John O’Donoghue, director General de Enbio .

   «Rociamos la superficie metálica con material abrasivo en su capa exterior, pero – como su nombre sugiere, CoBlast – también incluimos un segundo material ‘dopante’ que posee las características necesarias. Esta capa ocupa el lugar de la capa de óxido que ha sido despojada. La gran ventaja es que la nueva capa se convierte en parte integrante del metal.

   El material de Enbio se aplicará a la lámina de titanio más externa del escudo térmico de varias capas del Solar Orbiter. Este material se denomina ‘Negro Solar’: un tipo de fosfato de calcio negro elaborado a partir de carbón de hueso quemado.

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