Diseño, análisis y simulación computacional de una armadura laminada para su uso como bumper externo de escudos Whipple rellenos

Abstract

La creciente presencia de basura espacial que orbita la tierra trae consigo una mayor probabilidad de impacto con estructuras humanas puestas en órbita. Parte de esta consiste en partículas cuyo tamaño hace que su monitoreo no sea posible con las tecnologías actuales. Esto, sumado al número de partículas presentes, imposibilita realizar maniobras para evitarlas, resultando en impactos inminentes. Los daños que estos impactos pueden ocasionar posan una seria amenaza a la integridad de estructuras como satélites y estaciones espaciales, siendo los componentes o módulos presurizados los más vulnerables frente a estos impactos. Un crecimiento desenfrenado de la cantidad de basura espacial en órbita acompañado de una falta de medidas para soportar impactos inminentes y evitar impactos catastróficos podría resultar en un impedimento para la permanencia de estructuras humanas en órbita. Esto es de conocimiento de agencias espaciales como lo son NASA, ESA, ROSCOSMOS y JAXA. Es por ello por lo que se elaboran modelos para describir y predecir la distribución de basura espacial y programas para asistir en el diseño de protección MMOD (MicroMeteoroid/OrbitalDebris). Adicionalmente se realizan coordinaciones entre múltiples agencias, todo esto motivado por la amenaza que presenta la basura espacial. En esta tesis se realiza el diseño de un bumper externo laminado para mejorar la fragmentación conseguida en los escudos actuales. En los escudos existentes el material utilizado es aluminio. La armadura laminada propuesta debe mejorar esta fragmentación y así reducir el abultamiento y otros daños a la plancha trasera del escudo.