Por lo general, no podemos recopilar datos decentes sobre cómo el espacio afecta a las cosas que están allí durante mucho tiempo, porque muy pocos de esos objetos vuelven a la Tierra intactos.
La NASA realizó un experimento entre 1984 y 1990 llamado LDEF (Instalación de exposición de larga duración) . Ese experimento implicó poner una carga útil del tamaño de un autobús en una órbita terrestre baja. La carga útil estaba cubierta con muchos materiales diferentes, expuestos al espacio. Después de seis años, la NASA envió el transbordador espacial para recoger LDEF y llevarlo a casa (LDEF es un experimento que no podría haberse realizado sin el transbordador espacial). LDEF fue un vasto conjunto de experimentos con 10,000 muestras, 33 compañías, 21 universidades y más de 200 investigadores principales. Sus resultados han sido fundamentales en el diseño de vehículos espaciales posteriores, como la Estación Espacial Internacional (ISS).
Las 86 bandejas contenían materiales como polímeros, cerámicas, aleaciones, pinturas, incluso semillas de tomate y esporas de bacilo.
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Los mecanismos más importantes de envejecimiento en los materiales fueron la exposición al oxígeno, la radiación solar y cósmica, el ciclo térmico, la contaminación por la liberación de gases de los materiales cercanos y los impactos de micrometeoroides y escombros.
Exposición al oxígeno
Pensamos en el espacio como un vacío, pero en realidad hay muchas moléculas de gas en órbita terrestre baja. Se estima que los materiales LDEF en el borde de ataque estuvieron expuestos a 9x10E21 átomos de oxígeno por centímetro cuadrado y los materiales en el borde de salida estuvieron expuestos a ~ 10,000 átomos de oxígeno por centímetro cuadrado.
Exposición solar
Debido a los diferentes ángulos del sol para las diferentes bandejas, la exposición a la luz solar varió de 5,000 a 14,000 horas. Y debido a la órbita alrededor de la Tierra, los materiales experimentaron 34.200 ciclos térmicos (día / noche). La exposición a la radiación fue de aproximadamente 2.5x10E5 rads de radiación electrónica y 1.6x10E3 de radiación de protones.
Contaminación
En gran parte, siliconas y partículas de hidrocarburos liberadas de materiales cercanos a través de la liberación de gases.
Micrometeoroides e Impactos de Escombros
Se documentaron más de 15,000 impactos en LDEF. Se determinó que aproximadamente el 30% proviene de objetos hechos por el hombre (escombros de satélites y cuerpos de cohetes) y el 70% de objetos naturales. Se determinó que gran parte del daño se debía a los efectos sinérgicos de los impactos junto con la luz UV, el oxígeno atómico y el ciclo térmico.
Estas son algunas de las observaciones de LDEF:
Pintura de poliuretano : en el borde posterior, las propiedades de control térmico de la pintura se degradan en un factor de 3 debido a la exposición a la luz ultravioleta. En el borde de ataque, la exposición al oxígeno eliminó la pintura degradada, dejando pintura no degradada en la superficie.
Teflón : las mantas térmicas a menudo tienen una capa externa de teflón. En LDEF, 1 mil de ese teflón fue erosionado por la exposición al oxígeno y la luz ultravioleta. El teflón también tenía elasticidad y resistencia a la tracción reducidas. El análisis indica que el teflón es más susceptible al oxígeno atómico cuando también se expone a la luz ultravioleta.
Kapton : 10 mils de erosión debido a la exposición al oxígeno atómico.
Compuestos epoxídicos : muestran signos de microfisuras debido al ciclo térmico.
Materiales ópticos y células solares : mostraron degradación debido a la contaminación, micro meteoritos e impactos de escombros y exposición a rayos UV.
Recubrimientos metálicos: Todos los recubrimientos probados, excepto el estaño y el platino, mostraron efectos de oxidación (oxidación). La plata, el osmio y el cobre fueron los más afectados.
Adhesivos: los adhesivos de silicona funcionaron bien, mientras que los adhesivos acrílicos mostraron degradación.
Las semillas de tomate, por cierto, resultaron muy bien. Se distribuyeron a estudiantes de todo los EE. UU. Y germinaron y se cultivaron en plantas frutales saludables. Página en ashspublications.org