El AVCOAT: el material que se descompone para que astronautas sobrevivan
Por Frank Segura
Ingeniero Quimico y Comunicador
La NASA avanza en la carrera espacial. Cada día es más importante
conocer el cosmos y explorar oportunidades para el desarrollo de nuestra
sociedad, la cual enfrenta con el paso de los años crecientes desafíos
medioambientales, energéticos, de comunicaciones y tecnológicos, con el
objetivo de establecer presencia humana en la Luna en la década de 2030.
Este mes de abril el mundo sigue con entusiasmo el recorrido realizado
por Artemis II, que con la cápsula Orion lleva a cuatro astronautas ala
orbita lunar regalándonos imágenes históricas del llamado lado oculto de
la luna y de nuestro planeta.
Sin dudas, para que este hecho se produjera la NASA ha conjugado a la
perfección elementos tecnológicos del más alto nivel en esta nave,
articulando con total precisión aspectos fundamentales de la física, la
química y la ingeniería.
Sin embargo, justamente hoy la misión espacial afronta la etapa más
crucial para su éxito, que es el retorno con vida de los cuatro
tripulantes, los cuales en su reentrada a la Tierra, según informaciones
de la NASA, se verán acelerados por las fuerzas gravitacionales hasta
alcanzar una velocidad de 40,000 kilómetros por hora.
Con esta velocidad extrema se generará una onda de choque con el aire
enrarecido presente en las primeras capas de la atmósfera,
comprimiéndolo y generando altas temperaturas que en promedio estarán en
2,700 grados Celsius, pudiendo alcanzar unos 10,000 grados, disociando e
ionizando las moléculas de nitrógeno y oxígeno presentes en el gas y
generando plasma, que no es fuego sino un estado de la materia donde los
átomos del aire pierden sus electrones.
¿Pero cómo podrán sobrevivir los astronautas a estas condiciones
extremas a las que estará expuesta la nave?
Son pocos los materiales que pueden resistir estas temperaturas. El
acero, por ejemplo, funde entre 1,370 y 1,540 grados Celsius. Otros
materiales que sí resistirían como el wolframio acumularían el calor y
lo transferirían al interior de la nave matando la tripulación, pero
antes de eso se oxidarían en contacto con el oxígeno atómico del plasma.
La clave de la vida humana está en el escudo térmico y los procesos
termoquímicos que se llevan a cabo en su parte exterior, donde la nave
está recubierta de un material ablativo llamado AVCOAT, compuesto por
resina epoxi, microesferas de sílice y fibra de vidrio, distribuido en
apenas ocho centímetros de grosor sobre la cápsula.
Este material «no intenta resistir» estas condiciones extremas sino que
se descompone espontáneamente a altas temperaturas a través de cadenas
de reacciones químicas endotérmicas que entre otras cosas generan gases
los cuales absorben el calor del plasma evitando que penetre a la
cabina.
Será la termoquímica, la disciplina que estudia el intercambio de
energía en las reacciones químicas, la que hará posible que mientras el
exterior de Orion alcanza 2,700 grados Celsius, los cuatro tripulantes
se mantengan con vida separados del plasma por esos ocho centímetros de
material que no resiste sino que se transforma, dejándonos la lección de
que transformarse es, en muchos casos, más relevante, más importante y
más resiliente que resistir.
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