Naves espaciales que pueden repararse a sí mismas en el vacío del espacio: esta idea se vuelve tangible hoy gracias a un trabajo de la empresa suiza CompPair, respaldado por la Agencia Espacial Europea. Tal avance modificaría profundamente las misiones de larga duración y los lanzadores reutilizables.
Este proyecto innovador, bautizado como Cassandra, desarrolla un material compuesto capaz de identificar y corregir sus propias alteraciones sin ayuda externa.
Una muestra de demostración del proyecto Cassandra. La tecnología integra sensores y un elemento calefactor en un material compuesto para permitir una reparación autónoma de las primeras etapas de daño.
Crédito: CompPair
El funcionamiento del dispositivo se basa en un compuesto especial llamado HealTech. Entre sus capas de fibra de carbono, se encapsula un compuesto reparador. En cuanto se forman diminutas grietas, a menudo provocadas por las vibraciones del lanzamiento o los cambios de temperatura, el material puede activar un mecanismo de regeneración. Un calor moderado y dirigido basta entonces para que el agente se extienda y selle estas microfisuras.
La identificación de los daños corre a cargo de una malla de sensores de fibra óptica incrustados en la estructura. Estos sensores observan constantemente el estado del material y determinan la ubicación exacta donde aparece una grieta. Tras localizar la anomalía, entran en juego rejillas calefactoras de aluminio impresas en 3D para calentar con precisión la zona afectada.
Las pruebas realizadas en paneles de unos cuarenta centímetros confirmaron la eficacia del sistema. Este detecta correctamente las fisuras, difunde el calor de manera dirigida y permite que el material recupere su resistencia inicial tras la operación. Los equipos están ahora trabajando en la adaptación de esta tecnología a elementos de mayor tamaño, como tanques de combustible criogénico.
Imágenes infrarrojas del proceso de reparación por calentamiento en una muestra de prueba del proyecto Cassandra.
Crédito: CompPair
Esta facultad de autorregeneración presenta un atractivo evidente para los sistemas de transporte espacial reutilizables. Los vehículos que realizan numerosos ciclos de lanzamiento y retorno soportan tensiones repetidas. La posibilidad de corregir automáticamente ciertos daños entre dos vuelos limitaría los tiempos de inspección y los costes de mantenimiento, al tiempo que alargaría la vida útil de las piezas.
Un representante de la Agencia Espacial Europea indicó que esta novedad podría ofrecer ventajas importantes para el sector espacial europeo, facilitando especialmente el diseño de infraestructuras reutilizables. Por su parte, la responsable de investigación y desarrollo en CompPair se mostró satisfecha con el rendimiento exhibido por estos compuestos, estimándolos conformes a las necesidades estrictas de los tanques y estructuras espaciales reutilizables.
Fuente: Agencia Espacial Europea