Perspectivas expertas: La ciencia detrás del diseño de escudos térmicos para naves espaciales

Mientras conducía a la Conferencia y Exposición de Compuestos Automotrices (ACCE) de SPE en Novi, MI, EE. UU., me detuve en Wapakoneta, OH para visitar el Museo del Aire y el Espacio Armstrong, como se hace. Durante el viaje había estado contemplando la composición del escudo térmico de varios módulos de tripulación porque la semana pasada Lockheed Martin (Denver, CO, EE. UU.) anunció que había completado la construcción de la estructura de la cápsula para la Misión de Exploración-2 (EM-2) de la nave Orion de la NASA y la había enviado al Centro Espacial Kennedy en Florida para ensamblaje final.

Sabía que pasaría por el Museo Armstrong y quería parar porque parte de la tecnología usada para la cápsula Apolo fue revisitada para Orion —específicamente Avcoat, una resina epoxi novolaca con fibras de sílice en una matriz de panal de fenólico-fibra de vidrio. Esperaba que hubiera una cápsula en exhibición, pero tuve que conformarme con un modelo. Había un módulo de tripulación Gemini. De igual forma, el escudo térmico de Gemini estaba hecho de un material elastomérico de silicona parecido a pasta que se vertía en un panal de fibra de vidrio.

Aunque el Avcoat que se está aplicando a Orion es prácticamente el mismo material que se aplicó a Apolo, el método de adherir el material a la nave para esta misión ha cambiado un poco. Tradicionalmente, un panal de fibra de vidrio se une a la estructura primaria y el material pastoso se inyecta en cada celda individualmente. Para la última cápsula Orion, bloques de Avcoat se fabrican por separado y luego se unen a la base del escudo térmico, que está construida con una celosía de titanio cubierta con un sustrato compuesto de fibra de carbono.

Aun así, es genial pensar que Orion tiene más en común con Apolo que solo una apariencia similar; y es asombroso que un material desarrollado hace décadas siga en uso hoy.