Buscando Nuevos Planetas
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REVISTA DEDICADA AL NÍQUEL Y A SUS APLICACIONES |
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THE MIRROR of the Hubble Space Telescope (the first space telescope, which has been in orbit since
1990) is 2.4 metres in diameter and weighs 250 kilograms per square metre. |
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Aleaciones con memoria de forma de níquel-titanio podrían permitir a los astrónomos la construcción de telescopios más grandesPor Dean Jobb
Revista de Níquel, Julio 2006 -- La siguiente generación de telescopios espaciales podría tener grandes espejos hechos de membranas livianas que se despliegan utilizando una aleación de níquel-titanio.
Para la compañía aeronáutica Lockheed Martin Corp. se ha expedido una patente para un “espejo activo liviano” hecho de capas delgadas de materiales compuestos adheridas a tiras ultra-delgadas de aleaciones con memoria de forma. La aleación elegida es Nitinol (N01555), una mezcla de proporciones aproximadamente iguales de níquel y titanio.
“Uno de los verdaderos intereses (en la astronomía) es observar los planetas que están girando alrededor de estrellas lejanas”, dice el inventor del espejo Stephen Winzer del Centro de Tecnología Avanzada de Sistemas Espaciales de la compañía Lockheed Martin en Palo Alto, California.
“Como se puede esperar, para hacer esto se necesitan grandes aperturas, grandes telescopios. Y poner algo así de grande en el espacio es un verdadero reto…. se ha hecho mucha investigación y se han desarrollado espejos muy livianos que pueden ser enviados al espacio y utilizados para este tipo de observaciones”.
La capacidad de carga útil y la fuerza de empuje de un cohete limitan el tamaño y peso de cualquier telescopio puesto en órbita. El espejo de Hubble – el primer telescopio espacial, el cual ha estado en órbita desde 1990 – tiene 2.4 metros de diámetro y pesa 250 kilogramos por metro cuadrado.
Sin embargo, Winzer avizora telescopios espaciales con espejos de membranas gigantes de hasta 300 metros de diámetro que pesan menos de un kilogramo por metro cuadrado. En comparación, el mayor telescopio óptico en la tierra tiene solamente 30 metros de diámetro.
Su patente, publicada por la Oficina de Patentes de Estados Unidos en junio, expone las especificaciones para un espejo que pueda operar bajo las temperaturas criogénicas(-150 grados Celsius) del espacio. Una superficie reflectante de aluminio, oro o cromo es colocada entre capas de Kapton, vinilo o nylon. La parte trasera del espejo consiste de un marco de varillas flexibles de fibra de carbono lo que le da al espejo su forma una vez que haya sido desplegado.
El espejo estaría guardado para su envío y se desplegaría en orbita, y ahí es donde la aleación de níquel-titanio entra en juego. “Su propósito es darle a las membrana su forma inicial”, explica Winzer. “Sirve para tensar la membrana en la estructura”. Se aplica calor a las tiras de Nitinol pegadas a la membrana, cada tira tendrá un grueso de micrones y un ancho de pocos centímetros – lo que posibilita que ambos puedan cambiar su forma mientras que la membrana toma su posición apropiada. Winzer compara el proceso con el estiramiento de una envoltura de plástico sobre el borde de un tazón, creando una superficie parecida a un tambor.
El espejo de un telescopio espacial tiene que resistir la vibración, calentamiento, enfriamiento, viento solar y otras fuerzas que puedan afectar la calidad de la imagen. Para posibilitarle al operador la corrección de estas anomalías en tiempo real, las especificaciones del respaldo del espejo incluyen elementos electro activos.
Además de ayudar en la búsqueda de planetas girando alrededor de otras estrellas, un telescopio con un gran espejo de membranas podría echar un vistazo hacia galaxias distantes que están demasiado lejanas, como para que el Hubble las pueda explorar en detalle.
El diseño de Winzer no ha alcanzado todavía la etapa de prototipo, pero ya se han enviado antenas utilizando materiales con memoria de forma. El espejo será difícil de manufacturar, señala, dado que las tiras de níquel-titanio tienen que aplicarse a la membrana en un vacío. La NASA esta evaluando los requerimientos técnicos para el telescopio liviano a bajo costo del futuro, pero Winzer no sabe si o cuando su espejo abandonará la tabla de dibujo. El admite que “este tipo de espejo es un concepto bastante disparado”.
Dean Job es un escritor independiente radicado en Halifax, Nueva Escocia.
Crédito de la fotografía: NASA
 U.S. Patent Office |
