¿Qué tan bien sobrevive el filamento de polímero a la radiación espacial?

Estoy leyendo 3D Printing Is Going to Space de Medium.com y Made In Space está haciendo algo genial.

Sin embargo, el punto de falla en un sistema como este parece ser el puntal de polímero en sí mismo: ¿cuánto tiempo un puntal de polímero de un centímetro de ancho mantendría la integridad estructural en órbita?

EDITAR: ¿O la fatiga del material por los cambios de temperatura romperá primero el puntal?

Pero ahora, la fabricación en el espacio exterior está a punto de convertirse en realidad, aunque a una escala mucho más pequeña que la Estrella de la Muerte. La startup de Florida de la vida real Made in Space ganó recientemente un contrato de $ 73.7 millones de la NASA para usar, durante los próximos tres años, lo que es esencialmente una impresora 3D de grado espacial avanzada para imprimir las alas de una nave espacial mientras orbita la Tierra.

Ambos enlaces son informativos.

Más tarde:

Ahora Made in Space planea tomar el éxito de esa misma tecnología y ejecutar una variación fuera de la estación espacial, en el vacío aún más inhóspito del espacio, en el costado de la nave espacial Archinaut One que vuela libremente. Después de desacoplarse del cohete Rocket Lab, el Archinaut One entrará en la órbita terrestre baja (LEO para la gente de la industria espacial, definida por la NASA como las primeras 100 a 200 millas del espacio sobre la superficie de la Tierra) y comenzará a dar vueltas alrededor de nuestro planeta natal más de 11 veces. por día. Unos días más tarde, el Archinaut One llevará a cabo la histórica y primera demostración de fabricación aditiva de vuelo libre en el espacio, utilizando un carrete de filamento de polímero para imprimir dos haces semirrígidos de 32 pies de largo (64 pies en total) que se extienden desde cada lado. de la nave espacial.

Los rayos serán mucho más grandes que los que el Archinaut One podría soportar si se basara en métodos tradicionales de ensamblaje espacial, como llevarlos plegados al espacio desde la Tierra, y se utilizarán para actuar como una especie de andamiaje para paneles solares largos. que se extienden hacia afuera. “Como persianas venecianas”, según Kugler.

El conteo de órbitas por día sugiere una órbita más cercana a 1700 km. Una órbita de 400 km le dará alrededor de 15-16 órbitas por día.

Respuestas (1)

En ausencia de detalles específicos sobre el filamento de impresión, es imposible decir nada en particular sobre esta aplicación.

Sin embargo, algunos puntos generales de conocimiento:

Las principales fuentes de degradación de polímeros en órbita son la radiación ultravioleta, la erosión del oxígeno atómico (AO), la desgasificación y la degradación térmica. Todos estos presentan desafíos con respecto a la selección de materiales, pero estos desafíos no son insuperables.

En general, la mayoría de los plásticos económicos y accesibles para el consumidor no funcionan bien en estos entornos. Sin embargo, hay un número decente que se usa al aire libre con una frecuencia decente: me vienen a la mente Delrin (polioximetileno) y PEEK (poliéter éter cetona), pero estos son costosos.

En la medida en que un material seleccionado por su longevidad no tenga las propiedades estructurales deseadas, existen filamentos que tienen fibra de vidrio o carbono incrustada para proporcionar rigidez también.

Los sujetacables negros son más resistentes a los rayos UV en exteriores que los incoloros en interiores. La absorción de UV por el aditivo negro parece proteger el polímero.
@Uwe Sé que las ruedas PEEK de la unidad de suspensión de rodillos (parte del transportador móvil en la ISS) son azules por la misma razón.