Contribución al estudio experimental de la degradación de materiales de uso especial producida por la radiación existente en órbitas de baja altura Y por las condiciones ambientales en vuelo

Abstract

El objetivo del presente trabajo de tesis ha sido estudiar la influencia del ambiente espacial, incluyendo radiación, sobre los componentes sensibles que integran el diseño de partes de satélites. La motivación inicial fue la necesidad de evaluar la resistencia a la radiación de las celdas solares a ser utilizadas para el Plan Satelital Argentino, y se tuvo en cuenta también la posibilidad de extender esa evaluación a otros dispositivos y/o materiales cuyo empleo se prevé con propósitos similares. Los trabajos fueron realizados como participación en el Grupo de Daño por Radiación de la división de Energía Solar de la CNEA, bajo convenio con CONAE, y en el marco de la Ley de Innovación Tecnológica. En el transcurso del presente trabajo se ha dado énfasis al desarrollo de la infraestructura necesaria para estos estudios, ya que inicialmente se carecía por completo de ella.Para la realización del estudio se consideraron tres factores principales, presentes en rbitas satelitales: influencias de la condición de alto vacío, del ciclado térmico, y de la presencia de radiación. El vacío y el ciclado térmico a que se someten los componentes satelitales en vuelo durante su vida útil se traducen en solicitaciones mecánicas y estructurales que pueden deteriorar el conexionado, las soldaduras y eventualmente el encapsulado de componentes, y que conducen a un “envejecimiento” del conjunto. La radiación presente en el espacio puede deteriorar materiales poliméricos y especialmente, a través de diferentes procesos, puede inducir daño, transitorio o permanente, y producir modificaciones en las características de componentes activos que incluyen semiconductores o aisladores. En el presente trabajo se describe en detalle la infraestructura que ha sido construida con el propósito mencionado y los ensayos realizados en componentes satelitales. El resultado de estos ensayos ha permitido evaluar y calificar componentes y procesos de fabricación, especialmente en relación a su resistencia a la radiación y al ciclado térmico. Esos componentes están destinados a integrar los paneles solares de satélites de la serie SAOCOM. Esos resultados han sido objeto de informes emitidos por el Grupo de Daño por Radiación de la CNEA y dirigidos a CONAE, y se exponen con detalle en el presente trabajo. También se han realizado publicaciones en congresos internacionales sobre el tema y en revistas especializadas.