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Recubrimientos inteligentes para satélites

El centro tecnológico desarrolla soluciones para recubrir piezas de satélites espaciales

El centro tecnológico colabora con la compañía SENER en el desarrollo de recubrimientos PVD para dotar de funcionalidades adicionales a las superficies de piezas críticas de satélites empleados en las misiones Solar Orbiter, EXOMARS y JUICE.

Los componentes de satélites que se encuentran fuera de la atmósfera terrestre carecen de la capa de óxidos que los recubren en los ambientes con aire. Este fenómeno tiene como consecuencia que las piezas metálicas puedan quedar unidas las unas a las otras al entrar contacto, un efecto conocido como “cold welding” o soldadura en frío y que resulta especialmente peligroso cuando se trata de piezas desplegables como antenas o paneles solares.

Con el objetivo de evitar este fenómeno, la compañía SENER ha confiado en los expertos de ingeniería de superficies del centro tecnológico IK4-TEKNIKER el desarrollo de recubrimientos inteligentes que eviten la soldadura en frío de piezas de satélites para las misiones espaciales Solar Orbiter (SolO), EXOMARS y JUICE.

En los mecanismos de satélites hay numerosas piezas de titanio que tenderían a soldarse entre ellas si no tuvieran una capa protectora. Para evitar este fenómeno IK4-TEKNIKER ha desarrollado recubrimientos que evitan el contacto metal-metal, soluciones que cuentan con la validación de SENER y de la Agencia Espacial Europea (ESA).

En concreto, los investigadores del centro tecnológico han desarrollado recubrimientos mediante PVD (Physical Vapour Deposition), tecnología en la que son especialistas, y que permite aportar a los materiales propiedades adicionales con tan sólo micras o nanómetros de espesor.

Esta técnica consiste en la evaporación de un sólido en forma de átomos o moléculas que se transportan en condiciones de vacío y se van condensando sobre la superficie de un substrato hasta formar un recubrimiento de capa fina con propiedades físico-químicas específicas. El proceso hace posible la incorporación de características funcionales a las superficies de forma limpia y sostenible.

Así, IK4-TEKNIKER trabaja en el recubrimiento de componentes de satélites desarrollados por SENER que sean susceptibles de sufrir cold welding. Algunos ejemplos son las antenas que tienen brazos desplegables y se enfrentan a la necesidad de evitar este tipo de soldadura para cumplir con su objetivo.

En el marco de la colaboración con SENER, IK4-TEKNIKER ha recubierto piezas para la misión de observación solar SolO, que lanzará el próximo año un satélite desarrollado por la ESA para realizar mediciones detalladas de la heliosfera interna y del viento solar naciente con la intención de realizar observaciones cercanas de las regiones polares del Sol.

Además, el centro también ha colaborado con SENER en las dos misiones de exploración de Marte EXOMARS, que se centran en buscar pistas de la existencia de vida en el planeta rojo.

Recientemente, el centro tecnológico ha realizado también recubrimientos para la misión JUICE, que será lanzada por la ESA en 2022 y está previsto que llegue a Júpiter en 2030.