A indústria aeroespacial comercial está prosperando e se tornará um componente importante do futuro da humanidade. As melhores práticas atuais para novos materiais aplicados neste campo estão refletidas na Estação Espacial Internacional (ISS) e nos satélites que servem a Terra e embarcam em viagens de exploração no sistema solar. Alguns materiais são mais adaptáveis a ambientes de vácuo do que outros.
ALUMÍNIO
Talvez a característica mais útil do alumínio seja que ele é resistente e muito leve. O alumínio em si não é durável o suficiente para uso espacial, mas é o aditivo mais comum usado na fabricação de ligas espaciais. A adição de alumínio ocorre porque pode reduzir o peso do produto acabado sem sacrificar muita resistência. Por exemplo, os astronautas usam persianas de alumínio na Estação Espacial Internacional para proteger a estação de detritos espaciais voadores.
Titânio e ligas de titânio
O titânio é um metal leve usado em aviões a jato e pode ser usado sozinho ou transformado em materiais de liga espacial. O titânio é amplamente utilizado na infraestrutura espacial existente na Estação Espacial Internacional e nos satélites. Uma placa de titânio puro gravada do Projeto Rosetta está agora instalada fora da Estação Espacial Internacional, contendo registros dos idiomas da Terra. O titânio pode resistir a ambientes extremos no espaço, incluindo flutuações de temperatura, radiação cósmica e solar.
Materiais compostos de carbono carbono
Este material, também conhecido como RCC, é crucial no programa do ônibus espacial dos EUA. Cobre uma área importante na superfície das asas do ônibus espacial e resiste ao calor extremo ao reentrar na atmosfera. O princípio de funcionamento é como um radiador de carro complexo, liberando calor. Ele é colocado em qualquer lugar onde o calor extremo possa afetar a operação da espaçonave e transferir o calor para longe de áreas mais sensíveis da espaçonave. O RCC é leve, mas também muito frágil. Durante o lançamento do ônibus espacial Columbia, um pedaço de material de isolamento de espuma de poliuretano que caiu do tanque de combustível externo causou danos parciais ao material de isolamento, resultando em um evento catastrófico que matou sete tripulantes. O ônibus espacial militar X-37 e o Dreamchaser usaram uma versão mais avançada do RCC chamada TUFROC (abreviação de Toughened Single Chip Fiber Reinforced Antioxidant Composite).
Kevlar
A fibra Kevlar é um importante material espacial. Como é sabido, é usado para projetar roupas duráveis. As agências militares e policiais usam coletes de fibra Kevlar para proteger soldados e policiais contra ferimentos a bala. Assim como podem bloquear balas, as fibras de Kevlar no espaço podem proteger satélites, naves espaciais e a Estação Espacial Internacional de detritos flutuantes e espaciais na órbita da Terra. A fibra Kevlar é leve e durável, capaz de suportar temperaturas extremas de calor e frio sem deformação.
Vidro isolado
As janelas da Estação Espacial Internacional, da espaçonave Dragon e de outras espaçonaves tripuladas são feitas de vidro resistente ao calor. O vidro comum quebrará no ambiente espacial e não poderá suportar o impacto do lançamento ou da passagem pela atmosfera. As características do vidro resistente ao calor permitem-lhe suportar as constantes mudanças de pressão das naves espaciais que entram e saem do espaço. Pode suportar temperaturas extremamente quentes e frias sem rachar ou quebrar.
Pano de sílica e aerogel
Para áreas da espaçonave que exigem mais flexibilidade, geralmente é usado tecido de silicone. Por exemplo, a área ao redor do trem de pouso do ônibus espacial dos EUA utiliza tecido de silicone. Embora não seja o material mais durável, pode resistir ao duro teste das viagens espaciais sem quebrar. O aerogel foi usado no ônibus espacial dos Estados Unidos e agora é usado nas sondas de Marte da NASA, incluindo Curiosity e Perseverance. A estrutura química do aerogel é semelhante à do vidro. Seus poros contêm gás ou ar em vez de líquido. Um único poro tem menos de um décimo milésimo do diâmetro de um fio de cabelo humano, apenas alguns nanômetros. A natureza nano porosa do aerogel de silício faz com que o material tenha a menor condutividade térmica em sólidos conhecidos.
