¿Por qué los vehículos orbitales no están hechos de plástico?

¿Por qué los vehículos orbitales no están hechos de plástico? Algunos tipos de plástico tienen buenas características, como los airloys que tienen baja conductividad térmica, buena resistencia a la presión y muy baja densidad. ¿Por qué no usamos esos materiales para construir vehículos espaciales?

Editar: reduzcamos la pregunta a airloys, que creo que se considera un material plástico.

Estoy lejos de ser un experto en esto, pero sospecho que parte de la respuesta sería que muchos, si no todos, los plásticos se degradan cuando se exponen a la radiación del espacio.
airloy = aerogel (un término con el que la gente estará más familiarizada, espero).
No estoy del todo seguro de si "muy baja densidad" es una buena calidad per se. significa que tiene un gran volumen para una masa dada, y los grandes volúmenes son difíciles de lanzar (resistencia aerodinámica).
Los aerogeles suelen ser excelentes como aislamiento térmico. Por lo general, son cualquier cosa menos geniales como material estructural.

Respuestas (2)

La razón es bastante simple. Los plásticos tienen una resistencia específica más baja (relación entre resistencia y peso) que las aleaciones de metal, que a su vez tienen una resistencia específica más baja que varios compuestos de carbono. También hay otras razones, como la resistencia a temperaturas extremas, una nave espacial está expuesta tanto a altas temperaturas como a frío extremo y los metales generalmente se las arreglarán mejor que los plásticos. Pero solo la relación resistencia-peso es motivo suficiente para preferir los compuestos de carbono o el metal al plástico.

Pasando a airloy/aerogels. Están siendo utilizados o desarrollados por la NASA, como aquí o aquí , incluso para su uso como escudos térmicos inflables. El valor aislante extremadamente alto de los aerogeles los haría ideales para tal propósito, si estuvieran hechos de una sustancia apropiada.

Además, algunos plásticos ya tienen una aplicabilidad muy alta para su uso en el espacio. Un ejemplo es Kevlar que tiene muchas propiedades excelentes , Kevlar tiene una resistencia a la tracción específica 8 veces mayor que el acero y es moderadamente resistente tanto al calor como al frío. Debido a su gran resistencia a la tracción, Kevlar se usa a menudo en escudos antilátigo . Kevlar y otros plásticos de alta resistencia son materiales ideales para ser utilizados en futuros hábitats espaciales inflables.. Kevlar también sería ideal para ataduras. La debilidad del kevlar es una resistencia a la compresión muy baja y es moderadamente vulnerable a la degradación por la radiación ultravioleta. Los plásticos también son más permeables que los metales debido a las largas cadenas moleculares. Los materiales compuestos pueden explotar las mejores propiedades de diferentes materiales y la mayoría de los compuestos tienen un componente plástico.

También agregaría a esto que muchos plásticos tienen problemas con la gasificación, lo que hace que sea más difícil obtener la aprobación. Factible, pero no necesariamente vale la pena

¿Por qué deberían usar plástico? No tiene resistencia a la tracción, no resiste temperaturas, no resiste radiaciones, es frágil. Realmente no hay razón para usar plástico.

Al menos puedes usar materiales compuestos (y están comenzando a hacerlo), pero no es plástico.

Esta no es una respuesta muy bien investigada. Por supuesto, los plásticos no se usan como elementos estructurales masivos por varias razones (gracioso, son demasiado pesados), pero se usan en una variedad de sistemas, desde aislantes térmicos y eléctricos, adhesivos, recubrimientos de protección ambiental hasta escudos térmicos ablativos. El aislante de espuma en aerosol (SOFI) en el tanque externo del transbordador espacial es esencialmente una espuma de poliisoplástico . También lo es el aislamiento multicapa (MLI) como plásticos revestidos de metal, fenoles en escudos térmicos ablativos, revestimiento de cables de PVC, revestimientos PF anticondensación,...
@TildalWave Debería haber puesto mi respuesta como comentario, pero no es una respuesta bien investigada porque no es una pregunta bien investigada. Y la respuesta anterior a la mía enumera exactamente el mismo punto que enumeré: sin resistencia a la tracción, sin resistencia a la temperatura y el uso de materiales compuestos.
Bueno, Kevlar es un plástico (tereftalamida de poliparafenileno). También lo es Vectran (poliéster aromático). Y muchos laminados epoxi tienen mayor resistencia a la tracción, específica y de rendimiento que el acero. Así que tampoco estoy demasiado fascinado con la otra respuesta con la que estás comparando la tuya ahora. Pero el otro al menos muestra un poco de esfuerzo, agrega algunos enlaces interesantes y responde la pregunta sobre airloys. De todos modos, he agregado bastante información en los comentarios ahora (probablemente más que las dos respuestas), así que siéntase libre de editar cualquiera en su respuesta a su propia discreción. Oh, algunos propulsores también son plásticos. ;)
Además, re airloy, aquí hay un video interesante youtube.com/watch?v=k8OhJKR3AA4 No sería útil como material estructural por razones bastante obvias, que se muestran en el video
@GianniAlessandro pero su respuesta también es sustancialmente incorrecta. El plástico puede tener una excelente resistencia a la tracción: el nailon es plástico y el kevlar también lo es. Además, algunos epoxis son buenos para 500C, hay plásticos adecuados para usos criogénicos y algunos plásticos tienen una excelente resistencia a los rayos UV. El problema realmente es conseguir un plástico que tenga todas esas cualidades al mismo tiempo que sea más resistente que el acero, lo que lo hace adecuado para su uso como casco de nave espacial/satélite.
@BlakeWalsh Kevlar es la marca registrada de una fibra sintética de para-aramida: no es plástico. No se puede considerar 500 C "una buena resistencia a altas temperaturas". Y lo siento, pero el acero no se usa casi en absoluto en naves espaciales/satélites.
@TildalWave Como expliqué anteriormente, Kevlar es un material compuesto, no puede considerarse material plástico. Los laminados epoxi son un material compuesto. ¡Vectran es un material compuesto! ¡"Compuesto" y "Plástico" tienen significados diferentes!
¿Por qué los vehículos orbitales no están hechos de plástico?
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