¿Por qué acero inoxidable?

 

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El mes pasado, Elon Musk ha twiteado una foto de lo que parece ser un “Starship Hopper” de aproximadamente 120 pies de altura, descompuesto por tres secciones de acero inoxidable, que se agruparon en las instalaciones de Spacex, en Boca Chica.

La elección sorprendió a muchos porque, durante varios años, los vuelos espaciales modernos han dependido de materiales compuestos avanzados como la fibra de carbono, que combinan propiedades físicas deseables con un bajo peso.

Cuando es requerido un metal, el aluminio o el titanio son opciones mucho más comunes. Si bien algunos componentes de lanzamiento como la etapa superior del cohete Atlas 5, han utilizado generosamente acero, definitivamente no es una opción obvia para una nave como “Starship”, que tendrá que lidiar tanto con el espacio profundo como con el reingreso repetido.

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Sin embargo, como Musk señaló en comentarios posteriores, el acero inoxidable tiene algunas ventajas en comparación con otros materiales cuando se encuentra en temperaturas extremas, tanto altas como bajas.

Si bien la resistencia y el peso del “acero inoxidable 300 series” a temperatura ambiente son peores que los de la fibra de carbono, son ligeramente mejores a temperaturas frías y a temperaturas altas mucho más.

Esto se debe al hecho de que el acero fue elaborado a temperaturas criogénicas. Este proceso produce el “acero inoxidable 300 series”, un producto más liviano y resistente que el acero tradicional. Cabe aclarar, que los componentes metálicos deben soportar el chorro de gas caliente de la boquilla, a 12,000 psi.

Actualmente, los módulos de aterrizaje de un solo uso utilizados por las autoridades como la NASA, soportan los estragos ardientes de regresar a la Tierra, a través de la eliminación de partes de su cubierta exterior durante el aterrizaje.

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Esta técnica, que se conoce como ‘ablative shielding’, no es compatible con la estrategia reutilizable de SpaceX, pues significaría tener que reparar y reemplazar las capas externas de un cohete después de cada viaje. Esto podría ser costoso y podría generar períodos ventana entre los lanzamientos, lo que demandaría un valioso tiempo.

La piel metálica de Starship se calentará demasiado para lo que la pintura puede soportar. Para altas temperaturas, la reflectividad natural del acero inoxidable lo hace altamente resistente al calor. Como resultado, necesitará mucho menos protección, y las áreas más afectadas por el calentamiento atmosférico de entrada, se enfriarán con metano líquido residual.

 

Spacex Hopper

Para que quede claro, esto no es una nave espacial completa, es parte de un vehículo de prueba que la compañía planea usar durante los vuelos cortos de “tolva” en 2019, en los cuales se evaluarán varios sistemas.

Está programado que una Starship a gran escala transporte personas por primera vez en 2023, y según declaraciones del propio Musk “las naves espaciales operacionales, obviamente tendrían ventanas”.

 

 


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