Escrito por Catherine LathamFunciones del reportero
NASACuando piensas en el corcho, puedes pensar en ese toque de champán en la víspera de Año Nuevo, pero parte de esta versátil corteza de árbol también mantendrá a los astronautas a salvo cuando la humanidad regrese a la luna.
La era espacial ha traído al mundo muchas herramientas avanzadas y nuevos materiales innovadores, desde Aleación ultrarresistente Y Espuma de memoria Para alimentos liofilizados y Sensores en la cámara de tu teléfono móvil. Estas tecnologías avanzadas han ayudado a la NASA y agencias espaciales similares a avanzar hacia la inmensidad del espacio exterior. Por lo tanto, puede resultar sorprendente ver que la próxima era de exploración espacial dependa de un material más humilde a medida que los humanos aspiran a regresar a la Luna e incluso más allá a Marte: el corcho.
Este material antiguo, extraído de la corteza de los árboles que crecen alrededor del Mediterráneo, quizás sea más familiar como tapón de botellas de vino y champán. Pero sus propiedades excepcionales han hecho que se utilicen en partes importantes del hardware de cohetes espaciales, y podrían desempeñar un papel más importante en los próximos años.
El mundo asiste actualmente a una «aceleración» El crecimiento de los viajes espaciales. Porque las empresas espaciales comerciales están haciendo que sea más barato que nunca poner en órbita satélites, naves espaciales e incluso personas. Pero lanzar misiles Puede tener un impacto significativo en el medio ambiente.Entonces los científicos y las agencias espaciales esperan encontrar formas de resolver este problema. Hacer que los vuelos espaciales sean más sostenibles. Muchos esperan con ansias Materiales naturales Como una forma de reducir su impacto en la Tierra y más allá.
Pero, ¿alcanzan realmente los árboles los límites del espacio? ¿Qué significa realmente la sostenibilidad para la industria de la aviación?
Corticera amorimLos materiales que puedan soportar los extremos de los viajes espaciales deben poder realizar múltiples tareas. Debe ser liviano pero también… Extremadamente fuerte y resistente al calor y la radiación. -E incluso capaz de transformarse en respuesta a su entorno. Por eso los investigadores están experimentando Materiales emergentes Con propiedades inusuales. Pero también se remontan a algo de lo que los humanos han utilizado durante miles de años.
Crece principalmente en los países del sur del Mediterráneo, El hombre utiliza el corcho desde hace 5.000 años. En las últimas décadas, se ha utilizado en muchas aplicaciones. Frigoríficos para buques de investigación polar. Y submarinos.
“El bosque de alcornoques es un ecosistema único”, afirma Antonio Ríos Amorim, director general del productor portugués de corcho Corteseira Amorim. “Es uno de los mundos 36 puntos por la biodiversidad. El ella Contribuye a la regulación climática.«Es una fuerza impulsora del desarrollo sostenible y desempeña un papel crucial en el equilibrio medioambiental del mundo».
Corticeira Amorim produce corcho desde hace más de 150 años y abastece a la industria aeronáutica y espacial Desde los años sesenta.
“El 70% de la estructura celular del corcho es aire”, afirma Amorim. «Por cada centímetro cúbico hay 40 millones de células. Eso significa que es un material muy ligero y tiene paredes celulares muy fuertes. Esto lo convierte en un muy buen aislante». Añade que el corcho puede soportar cambios extremos de temperatura. «Esto no es algo que hacemos nosotros, es un regalo de la naturaleza».
En los años 60 se utilizaban láminas de corcho para aislar los tejados. Misiles MinutemanSe trata de misiles estadounidenses de largo alcance diseñados para transportar ojivas termonucleares durante la Guerra Fría. Boeing utilizó corcho mezclado con resina en el sistema de lanzamiento prescindible. delta ivEsto se debe a sus propiedades anticoque. En 2020, la Agencia Espacial Europea (ESA) también probó el corcho como amortiguador de reentrada cuando Karamán era un satelite Cayó de la Estación Espacial Internacionaly recopilar datos sobre el reingreso a la atmósfera cuando cae a la Tierra. Y El corcho se utiliza actualmente en el programa Atlas V de United Launch Alliance.el principal vehículo de lanzamiento utilizado por la NASA durante los últimos 21 años que transportaba robots Misiones a Marte Y Júpiter.
Ahora, la NASA espera hacer justamente eso Enviar humanos a la luna Usando un cohete aislado con corcho. El nuevo cohete pesado de la NASA sistema de lanzamiento espacial (SLS) se está acelerando De 0 a 28 000 km/h (0 a 17 400 mph) y se eleva a más de 160 km (100 millas) sobre el suelo en solo ocho minutos. Durante el vuelo se acumula un calor inusual. Pero el combustible criogénico (compuesto de hidrógeno líquido y oxígeno líquido) que impulsa el cohete debe permanecer frío. Si la temperatura aumenta demasiado, el combustible se convierte en gas.
CientíficoLa tercera misión Artemis verá al SLS lanzar astronautas para la NASA nave espacial orión por primera vez Una misión al polo sur de la luna. Sin un aislamiento adecuado, la integridad estructural del cohete se vería comprometida y las vidas de los astronautas estarían en riesgo.
Michael Aldridge es ingeniero de materiales en la NASA. Su trabajo es elegir los materiales que se utilizarán. Sistemas de protección térmica aplicados a dispositivos de cohetes lunares.. Estos serán cruciales «para mantener las temperaturas estructurales durante el embarque y la operación del vehículo», afirma.
Vio el lanzamiento de Artemis I en noviembre de 2022, dice que fue difícil de procesar y, después de años de trabajo, finalmente abandonó la plataforma de lanzamiento. Pero con Artemis 2 en noviembre de 2024 y luego Artemis 3 en 2025, los riesgos serán mucho mayores… cuando los humanos se suban a bordo.
«Todos tienen que mantener la calma y la calma porque, ya sabes, todavía estamos en la consola, observando el cohete, observando la actuación», dice. «Pero intentaremos frenar el mareo que surge al ver este vehículo gigante separarse de la plataforma: todo ese poder, empuje y fuerza. Es asombroso».
Actualmente prevista para 2025, esta será la primera misión La humanidad pondrá un pie en la luna En más de 50 años. Cuatro astronautas partirán del Centro Espacial Kennedy en Florida y se sentarán sobre el SLS de la NASA, el único cohete lo suficientemente potente como para enviar Orion, su tripulación y suministros a la luna en un solo lanzamiento.
El SLS tendrá que Resiste temperaturas extremas Durante su vuelo desde la Tierra, la temperatura oscila entre -423 F (-253 C) y más de 200 F (93 C). Para combatir esto, la NASA está desarrollando tecnologías de protección térmica de vanguardia – A Se utiliza aislamiento de espuma en aerosol, junto con otros materiales aislantes tradicionales, incluido el corcho. – que promete protegerla De fuego y hielo.
El corcho, aunque más pesado que la espuma, proporciona una protección más fuerte. Se aplicarán láminas y bloques de corcho en áreas SLS que esperan altas cargas térmicas.«Tome la etapa básica», dice Aldredge Sección del motordónde Cuatro motores RS-25 Producirá Casi nueve millones de libras (40 millones de newtons) de empuje Durante el lanzamiento y el ascenso. El corcho se colocará debajo. Propulsores de cohetes sólidosY en superficies y áreas donde las líneas de alimentación pasan debajo del misil para comunicarse con otros dispositivos.
Alianza de lanzamiento unidaAntes del vuelo se realizará una prueba final de aislamiento: cuando los cuatro motores RS-25 estén en funcionamiento, la espuma y el corcho protegerán los dispositivos”.El calor y el frío también chocan«.
«Hace mucho calor en la base del coche durante la subida», dice Aldridge. «Los motores se quemaron y salía mucho calor de los motores y de los propulsores sólidos del cohete a los lados. Entonces, necesitábamos un material lo suficientemente fuerte como para soportar las cargas térmicas en la base del cohete. Compuesto y uno eso se derretiría.»
Durante la ablación, explica Aldredge, algunos de los Los materiales en el exterior del automóvil se queman y se llevan calor.permitiendo que la estructura básica del vehículo permanezca fresca.
Pero, ¿la sostenibilidad ocupa un lugar destacado en la agenda de la NASA cuando se trata de elegir materiales para sus cohetes? No en términos de impacto medioambiental, sino en términos de disponibilidad fiable a largo plazo, afirma Aldredge.
«La sostenibilidad no es necesariamente algo por lo que nos esforzamos desde el principio», afirma. «Estamos buscando materiales que puedan ser efectivos. ¿Qué materiales podemos conseguir? ¿Qué materiales están fácilmente disponibles? ¿Y qué materiales será difícil o costoso obtener en el futuro? Cuando tienes sistemas tan complejos como los nuestros, la Cuantas más cosas necesites puedan permanecer constantes, cuanto más tiempo, mejor».
NASA/Joel KofskyPor otro lado, la Agencia Espacial del Reino Unido (UKSA) dice que está tomando medidas para lograrlo. Reducir su impacto ambientalcon planes de utilizar Materiales reciclados -incluido el corcho- para aislar los sistemas de propulsión de sus lanzadores.
«También nos centramos en la sostenibilidad medioambiental y económica», afirma Mauro Augelli, ingeniero principal y de sistemas de lanzamiento de UKSA. «Se trata de respetar el planeta y los recursos».
Sin embargo, añade que los materiales naturales (que él define como materiales con un procesamiento mínimo, como el corcho) pueden ser impredecibles.
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«Si no lo abordas con frecuencia, puedes tener dudas sobre el comportamiento», dice. «Además, cuando piensas en la exploración o el soporte vital para los astronautas, los biomateriales pueden incendiarse y tienen permeabilidad. Estas no son cualidades que quieras tener, por ejemplo, si estás creando una base en la luna».
Actualmente, UKSA está evaluando los ciclos de vida de los materiales que utiliza. Dice que se debe dar preferencia a los materiales con el menor impacto ambiental durante todo el ciclo de vida.
“Es una compensación entre los objetivos de la misión y [sustainability]. «Cuando hablamos de evaluaciones del ciclo de vida, los materiales naturales son mejores que otros materiales».
Sin embargo, añade, el Reino Unido también está explorando materiales como los polímeros, que, una vez reciclados, pueden combinarse con otros materiales para su uso en protección térmica.
Sin embargo, por ahora, no sólo los árboles seguirán siendo importantes para la vida aquí en la Tierra, sino que algunos también están destinados a las estrellas.
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