La industria aeroespacial comercial está prosperando y se convertirá en un componente importante del futuro de la humanidad. Las mejores prácticas actuales para nuevos materiales aplicados en este campo se reflejan en la Estación Espacial Internacional (ISS) y los satélites que sirven a la Tierra y se embarcan en viajes de exploración al sistema solar. Algunos materiales son más adaptables a ambientes de vacío que otros.
ALUMINIO
Quizás la característica más útil del aluminio es que es resistente y muy liviano. El aluminio en sí no es lo suficientemente duradero para su uso en el espacio, pero es el aditivo más común utilizado en la fabricación de aleaciones para el espacio. Agregar aluminio se debe a que puede reducir el peso del producto terminado sin sacrificar demasiada resistencia. Por ejemplo, los astronautas utilizan rejillas de aluminio en la Estación Espacial Internacional para proteger la estación de los desechos espaciales voladores.
Titanio y aleaciones de titanio.
El titanio es un metal liviano que se usa en aviones a reacción y puede usarse solo o convertirse en materiales de aleación espacial. El titanio se utiliza ampliamente en la infraestructura espacial existente en la Estación Espacial Internacional y los satélites. Una placa de titanio puro grabada del Proyecto Rosetta está ahora instalada fuera de la Estación Espacial Internacional y contiene registros de los idiomas de la Tierra. El titanio puede soportar ambientes extremos en el espacio, incluidas las fluctuaciones de temperatura y la radiación cósmica y solar.
Materiales compuestos de carbono.
Este material, también conocido como RCC, es crucial en el programa del transbordador espacial estadounidense. Cubre un área importante en la superficie de las alas del transbordador espacial y resiste el calor extremo al reingresar a la atmósfera. El principio de funcionamiento es como el de un complejo radiador de automóvil que libera calor. Se coloca en cualquier lugar donde el calor extremo pueda afectar el funcionamiento de la nave espacial y transferir calor lejos de áreas más sensibles de la nave espacial. RCC es liviano, pero también muy frágil. Durante el lanzamiento del transbordador espacial Columbia, un trozo de material aislante de espuma de poliuretano que se cayó del tanque de combustible externo causó daños parciales al material aislante, lo que provocó un evento catastrófico que mató a siete miembros de la tripulación. El transbordador espacial militar X-37 y el Dreamchaser utilizaron una versión más avanzada de RCC llamada TUFROC (abreviatura de compuesto antioxidante reforzado con fibra de un solo chip endurecido).
kevlar
La fibra de Kevlar es un material espacial importante. Como es bien sabido, se utiliza para diseñar prendas duraderas. Los militares y los organismos encargados de hacer cumplir la ley utilizan chalecos de fibra de Kevlar para proteger a los soldados y policías de las heridas de bala. Así como pueden bloquear las balas, las fibras de Kevlar en el espacio pueden proteger los satélites, las naves espaciales y la Estación Espacial Internacional de los desechos flotantes y los desechos espaciales en la órbita terrestre. La fibra de Kevlar es liviana y duradera, capaz de soportar temperaturas extremas de calor y frío sin deformarse.
Vidrio aislado
Las ventanas de la Estación Espacial Internacional, la nave espacial Dragon y otras naves espaciales tripuladas están hechas de vidrio resistente al calor. El vidrio común se romperá en el entorno espacial y no podrá resistir el impacto del lanzamiento o el paso a través de la atmósfera. Las características del vidrio resistente al calor le permiten resistir la presión en constante cambio de las naves espaciales que entran y salen del espacio. Puede soportar temperaturas extremadamente frías y calientes sin agrietarse ni romperse.
Tela de sílice y aerogel.
Para áreas de naves espaciales que requieren más flexibilidad, se suele utilizar tela de silicona. Por ejemplo, el área alrededor del tren de aterrizaje del transbordador espacial estadounidense utiliza tela de silicona. Aunque no es el material más duradero, puede resistir la dura prueba de los viajes espaciales sin romperse. Aerogel se ha utilizado en el transbordador espacial de los Estados Unidos y ahora se utiliza en las sondas de la NASA a Marte, incluidas Curiosity y Perseverance. La estructura química del aerogel es similar a la del vidrio. Sus poros contienen gas o aire en lugar de líquido. Un solo poro tiene menos de una diezmilésima parte del diámetro de un cabello humano, sólo unos pocos nanómetros. La naturaleza nanoporosa del aerogel de silicio hace que el material tenga la conductividad térmica más baja entre los sólidos conocidos.
