Antenas impresas en 3D en el espacio con la ayuda del Sol

Las antenas de satélite se pueden imprimir en 3D en el espacio con la ayuda de la luz solar, utilizando una nueva técnica patentada que promete acabar con las piezas de satélite torpes que ocupan demasiado espacio en un cohete.

 

El nuevo método, desarrollado por la empresa de tecnología japonesa Mitsubishi Electric Corporation, utiliza un tipo especial de resina que se convierte en un material sólido rígido cuando se expone a la radiación ultravioleta del sol presente en el espacio.

El espectro electromagnético, o espectro EM, es el nombre que se le da al conjunto de toda la radiación electromagnética del universo. Este es un tipo de energía que impregna el cosmos en forma de ondas eléctricas y magnéticas, lo que permite la transferencia de energía e información.

Descubierto hace más de un siglo, el espectro electromagnético es la base sobre la que opera nuestro universo. Sin ella no podríamos ver, las estrellas no brillarían y la vida no existiría. Es uno de los principios más importantes que rige todo lo que nos rodea.

También es una herramienta invaluable, utilizada por los astrónomos para sondear los confines más profundos del cosmos mucho más allá de lo que nuestros ojos pueden presenciar. La información transportada en el espectro electromagnético proporciona casi todo nuestro conocimiento de cómo funciona todo tal como lo conocemos.

Hasta ahora, la compañía solo ha demostrado cómo funciona la tecnología en condiciones similares a las del espacio simulado en una cámara de prueba. Los investigadores de Mitsubishi imprimieron un plato de antena de 6,5 pulgadas (16,5 centímetros) de ancho que funcionó en las pruebas tan bien como una antena de satélite convencional.

La sensibilidad de las antenas está directamente relacionada con su tamaño; cuanto más grande es la antena, mejor detecta y transmite su señal. Pero el tamaño es un problema cuando se lanza a la órbita, ya que una antena grande ocupa una gran cantidad de espacio en el carenado de un cohete. Las antenas también deben ser resistentes para sobrevivir a las vibraciones durante el lanzamiento, lo que las hace pesadas. Y cuanto más pesado es un satélite, más caro es lanzarlo.

Los componentes que se imprimen en 3D en el espacio pueden ser mucho más livianos y delgados, ya que no tienen que soportar las vibraciones del lanzamiento.

Las impresoras 3D iniciaron su labor espacial en el 2014 cuando se fabricó una pieza de sí misma llamada placa extrusora, esto ocurrió a bordo de la estación espacial. 

"Incluso para la estación espacial, disminuirá el riesgo, disminuirá los costos y aumentará la eficiencia", dijo Niki Werkheiser, gerente de proyectos de impresión 3D en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, sobre la impresión 3D cuando se hicieron las primeras pruebas en el 2014. "Pero para misiones a más largo plazo, para la exploración espacial, esta es una tecnología absolutamente crítica"

Por lo tanto, al imprimir antenas en 3D directamente en el espacio, los operadores no solo ahorrarían dinero, ya que sus satélites serían más livianos, sino que también podrían adaptar satélites mucho más pequeños con antenas mucho más grandes que las actuales.

La tecnología, dijo la compañía en un comunicado, allana el camino para la "impresión 3D de estructuras muy grandes en el espacio", que no cabrían en absoluto en el carenado de un cohete.

La impresión 3D también debería ayudar a establecer puestos de avanzada en la Luna y Marte, especialmente si la materia prima se obtiene localmente, a partir de materiales lunares o marcianos, dijo el CEO de Made In Space, Aaron Kemmer.

La resina fotosensible también es resistente al calor y puede sobrevivir a temperaturas de hasta 750 grados Fahrenheit (400 grados Celsius), que es más alta que la que experimentan las naves espaciales en órbita alrededor de la Tierra .

"Los diseños de antenas de naves espaciales son un desafío debido a sus requisitos conflictivos de alta ganancia, ancho de banda amplio y bajo peso", dijo la compañía en el comunicado. "La alta ganancia y el amplio ancho de banda requieren necesariamente una gran apertura, pero el despliegue orbital económico convencionalmente dicta que los diseños sean lo suficientemente ligeros y pequeños para caber o plegarse dentro de un vehículo de lanzamiento o un mecanismo de despliegue de satélites".

La compañía agregó que su resina es la primera adecuada para usar en vacío, ya que no requiere oxígeno atmosférico para evitar que se solidifique demasiado rápido. Y el uso de luz ultravioleta natural reduce el consumo de energía de la impresora 3D, agregaron los representantes de Mitsubishi.

Referencia:

SPACE.COM. 2022. How 3D Printing Could Aid Space Exploration (Press Release)

 

 

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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