{"id":898,"date":"2021-07-27T07:00:20","date_gmt":"2021-07-27T12:00:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermofisher.com\/blog\/cienciaacelerada\/?p=898"},"modified":"2021-08-26T18:25:59","modified_gmt":"2021-08-26T23:25:59","slug":"evaluacion-de-materiales-de-control-termico-para-proteger-naves-espaciales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermofisher.com\/blog\/cienciaacelerada\/materiales\/evaluacion-de-materiales-de-control-termico-para-proteger-naves-espaciales\/","title":{"rendered":"Evaluaci\u00f3n de materiales de control t\u00e9rmico para proteger naves espaciales"},"content":{"rendered":"<p><div style=\"width: 360px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/kapost-files-prod.s3.amazonaws.com\/kapost\/5142183576be7b02000003f6\/studio\/content\/60805d7d40b10a0127d1a7d4\/html_bodies\/1619026240-d2f54376-a45d-4ab8-b487-c77700ec1378\/hdr-scaled.webp\" style=\"float: right;margin: 10px\" width=\"350\" height=\"272\" \/><p class=\"wp-caption-text\">Esquema del accesorio de muestreo HDR para FTIR, utilizado en el estudio de revestimientos de naves espaciales.<\/p><\/div>Los cient&iacute;ficos utilizan una variedad de instrumentos para desarrollar los materiales que se utilizan en la construcci&oacute;n de naves espaciales, se deben tomar medidas de protecci&oacute;n para evitar da&ntilde;os a la instrumentaci&oacute;n sensible dentro de la nave espacial y a las personas que transporta. El revestimiento protector de la superficie de una nave espacial requiere tres propiedades importantes: reflectancia, emisividad y difusi&oacute;n.<\/p>\n<p><em>Reflectancia<\/em><\/p>\n<p>La reflectancia env&iacute;a energ&iacute;a t&eacute;rmica lejos de la nave para mantenerla fresca, el color blanco tiende a reflejar la luz, raz&oacute;n por la cual la mayor&iacute;a de los revestimientos de las naves espaciales suelen ser blancos.<\/p>\n<p><em>Emisividad t&eacute;rmica<\/em><\/p>\n<p>La emisividad t&eacute;rmica es la propiedad que env&iacute;a energ&iacute;a (calor) visible e infrarroja lejos de un objeto. El calor generado por la nave (de instrumentos, controles o personas), la energ&iacute;a no reflejada completamente por los revestimientos o la energ&iacute;a t&eacute;rmica causada por la fricci&oacute;n atmosf&eacute;rica debe salir de manera eficiente de la superficie del material protector para evitar una acumulaci&oacute;n intolerable de calor.<\/p>\n<p><em>Difusi&oacute;n<\/em><\/p>\n<p>La difusi&oacute;n (polarizaci&oacute;n direccional) distribuye la energ&iacute;a t&eacute;rmica en varias direcciones para que el calor peligroso no se concentre en una superficie en particular.<\/p>\n<p>Estas propiedades aseguran que la nave se mantenga fresca. El revestimiento t&eacute;rmico tambi&eacute;n debe funcionar en una amplia gama de geometr&iacute;as de exposici&oacute;n. Por ejemplo, un cohete que orbita la Tierra estar&aacute; en condiciones de calor extremo debido al sol y al fr&iacute;o extremos cuando se mueva detr&aacute;s de la Tierra (u otro planeta). Las superficies miran en muchas direcciones a medida que la nave espacial orbita y gira sobre sus propios ejes.<\/p>\n<p>La estaci&oacute;n espacial internacional (ISS) utiliza un material cer&aacute;mico ligero, etiquetado como Z93, para protegerse. Este material se ha utilizado como material protector viable durante m&aacute;s de 10 a&ntilde;os. Z93 es un pigmento de &oacute;xido de zinc en un aglutinante de silicato de potasio, el material se presenta como una cer&aacute;mica blanca con una estructura microporosa que difunde la radiaci&oacute;n. No obstante, los desarrolladores de naves espaciales contin&uacute;an evaluando otros revestimientos de control t&eacute;rmico, especialmente a medida que estas naves ingresan en nuevos entornos.<\/p>\n<p>Normalmente, los cient&iacute;ficos utilizan una esfera integradora para medir las propiedades de reflectancia difusa de los recubrimientos de control t&eacute;rmico. La NASA utiliz&oacute; esta t&eacute;cnica en la d&eacute;cada de 1990 para evaluar el material Z93. Una empresa, en particular Surface Optics Corporation, tiene una larga historia de contribuci&oacute;n a las misiones de la NASA, suministrando revestimientos para el equipo de vuelo espacial a bordo de los exploradores espaciales Kepler, NuStar y Chandra. La compa&ntilde;&iacute;a ha desarrollado un <span><a href=\"https:\/\/surfaceoptics.com\/products\/reflectometers-emissometers\/soc-100-hdr\/\">reflect&oacute;metro direccional hemisf&eacute;rico (HDR, por sus siglas en ingl&eacute;s)<\/a><\/span> que mejora enormemente la evaluaci&oacute;n de recubrimientos de control t&eacute;rmico. El instrumento utiliza un hemielipsoide de im&aacute;genes para iluminar la muestra utilizando una fuente de cuerpo negro; un espejo superior m&oacute;vil captura la energ&iacute;a reflejada en varios &aacute;ngulos y dirige un rayo colimado a un espectr&oacute;metro infrarrojo transformado de Fourier (FTIR).<\/p>\n<p>Utilizaron nuestro espectr&oacute;metro <span><a href=\"https:\/\/www.thermofisher.com\/order\/catalog\/product\/912A0760?cid=7010z000001DAtf#\/912A0760?cid=7010z000001DAtf\">Thermo Scientific Nicolet iS50 FTIR<\/a><\/span> para completar su instrumento HDR. Entre otros beneficios, el espectr&oacute;metro Nicolet FTIR tiene acceso a la m&aacute;s amplia gama de longitudes de onda de radiaci&oacute;n disponible en un instrumento FTIR. Juntos, el reflect&oacute;metro y el espectr&oacute;metro proporcionan datos de transmisi&oacute;n dispersos completos en &aacute;ngulos grandes hasta un hemisferio con un &aacute;ngulo s&oacute;lido de 2&pi; estereorradianes. A partir de ah&iacute;, el software FTIR proporciona un perfil espectral de la reflectancia, el HDR tambi&eacute;n es &uacute;til para evaluar materiales para la conservaci&oacute;n de energ&iacute;a, como vidrio de baja emisividad y protecci&oacute;n de hardware militar.<\/p>\n<p>Para demostrar las capacidades de medici&oacute;n &oacute;ptica del SOC-100 HDR, Surface Optics recurri&oacute; a Michael Bradley, uno de nuestros gerentes de productos FTIR, para colaborar en la publicaci&oacute;n de su estudio del material Z93. Estos resultados se publicaron en <span><a href=\"https:\/\/www.spectroscopyonline.com\/view\/optical-measurement-of-the-reflectance-behavior-of-z93-the-thermal-coating-on-the-international\">Spectroscopy Magazine<\/a><\/span>. Los hallazgos revelan por qu&eacute; el recubrimiento Z93 ha protegido h&aacute;bilmente a la ISS durante muchos a&ntilde;os, al tiempo que apunta a v&iacute;as para un mayor desarrollo de materiales de control t&eacute;rmico.<\/p>\n<p>El espectr&oacute;metro Nicolet iS50 FTIR es una herramienta invaluable para la investigaci&oacute;n avanzada de materiales con el poder de adquirir datos utilizando la reflectancia total atenuada (ATR) en las regiones de IR medio y lejano, as&iacute; como espectroscop&iacute;a FT-Raman e IR cercano sin tener que cambiar manualmente accesorios o componentes.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><span><a href=\"https:\/\/www.spectroscopyonline.com\/view\/optical-measurement-of-the-reflectance-behavior-of-z93-the-thermal-coating-on-the-international\">Vea las muchas otras aplicaciones para Nicolet iS50 aqu&iacute;.<\/a><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Los cient&iacute;ficos utilizan una variedad de instrumentos para desarrollar los materiales que se utilizan en la construcci&oacute;n de naves espaciales, se deben tomar medidas de protecci&oacute;n para evitar da&ntilde;os a la instrumentaci&oacute;n sensible dentro de la nave espacial y a las personas que transporta. 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