El tanque de helio de la etapa superior del Ariane 3, lanzado en 1985, fue recuperado en Uganda en 2002 después de su reingreso. En el tanque se descubrieron salpicaduras de aluminio fundido, que se identificaron como depósitos de fijaciones locales.
La ESA y el CNES (Agencia Espacial del Gobierno Francés) quieren investigar más a fondo cómo se provocaron las salpicaduras y los posibles efectos sobre los materiales de titanio y acero inoxidable recreando, por primera vez, este entorno extremo y este escenario de reentrada a escala de laboratorio.
El Dr. Yunus Azakli, líder de ingeniería para descubrimiento de materiales y creación de prototipos, adaptó el Arcast SC100 en el Royce Discovery Center, Sheffield, para dejar caer aluminio fundido sobre láminas de Ti-6Al-4V y 316L que habían sido calentadas por un mini horno especialmente diseñado. para recrear los materiales de Ariane 3 encontrados en 2002 tras su reingreso.
Las condiciones durante el reingreso atmosférico de la nave espacial a la Tierra pueden hacer que algunas piezas de aleación de aluminio se derritan y se depositen sobre otros componentes metálicos. Hasta ahora, la interacción de tales eyecciones con componentes de titanio, como los tanques de presión de helio, no se ha investigado ampliamente y existe incertidumbre sobre las reacciones de la superficie durante el reingreso.
Este estudio se llevó a cabo para determinar si tales interacciones de eyecciones de aluminio podrían tener un efecto perjudicial sobre los sustratos de titanio (así como de acero inoxidable) con temperaturas superficiales de alrededor de 1.000 °C con el fin de replicar fielmente las condiciones de reingreso a la Tierra. Se modificó un módulo de hilado por fusión Arcast para dejar caer cantidades controladas de aluminio fundido de alta pureza sobre láminas de Ti-6Al-4V y 316L a altas temperaturas y temperatura ambiente bajo una atmósfera inerte.
La nueva instalación de fusión adaptada de Royce ofrece oportunidades para evaluar el aluminio fundido en sustratos de alta temperatura. Este es un medio rentable de proporcionar a los investigadores materiales precisos para investigar el impacto del reingreso en componentes clave de la nave espacial.
Comprender el efecto de las condiciones extremas de reingreso permitirá a los ingenieros continuar desarrollando materiales más resistentes y eficientes con miras a minimizar los residuos y aumentar la sostenibilidad.
Proporcionado por la Universidad de Sheffield
