Estudio técnico y de mercado de materiales compuestos para estructuras de nanosatélites

Los materiales del CubeSat deberán cumplir los siguientes criterios [1]:
  1. Desgasificación baja (low outgassing) para evitar contaminación del resto de la nave durante la integración, pruebas y puesta en marcha.
  2. Los materiales deberán tener una pérdida de masa total (Total Mass Loss - TML) <1.0 %.
  3. Las aleaciones base aluminio Al7075, Al6061, Al5005 y/o Al5052 se sugieren tanto para la estructura principal del CubeSat como para los rieles. Si otro material es utilizado, la expansión térmica (CTE) debe ser similar al Al7075-T3 (23.6 µm/m-°C@68°F).
  4. Se recomienda que los materiales volátiles (Collected Volatile Condensable Materials -CVCM) sean menores al 1.0 %.
Si se utilizan otros materiales, se deben realizar las pruebas pertinentes y presentar un Reporte de Especificaciones y Pruebas de Aceptación ante el personal de CalPoly/Stanford para ser aprobado [1]. Por estas razones, se propone desarrollar y evaluar una familia de materiales compuestos, la cual se divide en pre-impregnados (sistema fibra-resina lista a curar mediante autoclave conocida como prepreg) y de resinas para mezclar con fibra de carbono por vía húmeda (infusión o moldeo por transferencia de resina – RTM).
En la tabla 3, se describen las características de los pre-impregnados espaciales encontrados en el mercado.
Tabla 3. Comparativo entre diferentes preimpregnados de aplicación espacial.