¿Qué materiales de construcción para un vehículo espacial tripulado a largo plazo? (sin lanzamiento)

Entonces, los requisitos previos para esta pregunta son, por supuesto, fuerza frente a masa. Cuanto más ligero, mejor, en todas las circunstancias, sin embargo, aún debe ser lo suficientemente fuerte como para tener personas dentro y mantener la atmósfera.

El aluminio parece ser la opción predeterminada, pero me preguntaba si había mejores alternativas. El aluminio obviamente sería la solución -más barata-, pero asumo que el dinero no es un problema para esto.

El titanio fue mi siguiente pensamiento, pero no estoy seguro de que ganes una gran cantidad frente al aluminio.

Luego comencé a pensar en productos de fibra de carbono y tipo kevlar, pero ha sido muy difícil encontrar información sobre los usos estructurales de los materiales a base de carbono. Parece ser más fuerte, pero también más frágil, y que las cosas se doblen (aluminio) parecería mejor que que se rompa. Además, la fibra de carbono parece tener problemas tanto con el calor como con el frío, ¿parece que ninguno de los dos es bueno para el espacio?

No estoy seguro de si hay alguna otra opción compuesta por ahí. He revisado los hilos algo relacionados aquí, pero ninguno parece seguir estas líneas, así que pensé en hacer la pregunta :)

¿Es esto para un barco que nunca sufrirá empuje (aceleración de los motores locales), o para un barco que está destinado a moverse de un lugar a otro en entornos de gravedad cero? Eso hace una gran diferencia. Sin mencionar que también es importante elegir materiales que puedan bloquear la radiación.
Esto es para un barco que sufrirá empuje, pero solo en una escala relativamente pequeña. Nunca estará sujeto a las altas G del despegue, se construirá en órbita para viajar entre órbitas. Motores iónicos. Bajo empuje continuo. Está diseñado con una sección giratoria para vivienda, que estará bajo una fuerza constante de 1Gish, pero nuevamente, no diría que eso califica como un empuje pesado. La radiación es una preocupación. Sin embargo, parece que la elección es ir con más de 7 metros de agua o regolito, o sin ningún tipo de protección, y terminas con los mismos riesgos de cualquier manera.
Realizar un "Estudio de Comercio". Elija criterios (masa, blindaje radiativo, costo, etc.), clasifique los criterios por importancia e ingrese cada uno de los valores de los materiales. Normalice y multiplique por la clasificación de criterios, sume para obtener las clasificaciones de rendimiento general para sus criterios. Elija el material de mejor rendimiento con evidencia objetiva para respaldar su elección.

Respuestas (1)

Su pregunta no está bien especificada, pero es posible que encuentre algo como TransHab (u otros diseños de naves espaciales inflables ) que se ajuste a sus necesidades. Ya hay un módulo de este tipo adjunto a la ISS, por lo que el principio parece ser completamente sólido y práctico.

TransHab

En esta página anterior de la NASA en TransHab , puede ver que las membranas están hechas de capas de telas de cerámica nextel , espuma de celda abierta, kevlar, nomex y algo llamado combitherm (que puede o no ser de lo que se trata este sitio ).

Probablemente aún quieras usar algo como aluminio para el esqueleto, por supuesto, pero no necesariamente hay necesidad de un exterior de metal sólido de ningún tipo.

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