Orbiting satellite with solar panels

Sustratos de espejo para satélites

Los satélites son los ojos y los instrumentos de nuestro mundo moderno. Desde el monitoreo del clima de la Tierra hasta la exploración de planetas distantes, proporcionan datos críticos con una precisión milimétrica. Sin embargo, lograr esta precisión en el duro entorno del espacio es uno de los mayores desafíos de la ingeniería. En órbita, las temperaturas pueden oscilar entre -150 °C y +150 °C, las cargas mecánicas durante el lanzamiento son extremas y no hay margen de ajuste una vez desplegado. Los instrumentos ópticos a bordo de los satélites deben permanecer perfectamente alineados durante años de funcionamiento, a pesar de los constantes ciclos térmicos, las condiciones de vacío y la exposición a la radiación. Para tener éxito, los diseñadores confían en materiales que combinan estabilidad dimensional, calidad óptica y herencia de vuelo.

Comprender los desafíos en el diseño de satélites

Estabilidad térmica

Las fluctuaciones de temperatura en órbita pueden distorsionar los materiales convencionales. Incluso las micras de expansión o contracción pueden causar desenfoque, imágenes borrosas o desalineación de los instrumentos.

Precisión óptica

Los generadores de imágenes y telescopios de alta resolución exigen materiales ultraestables que conserven la geometría con extrema precisión. Una vez en órbita, los espejos deben mantener una curvatura exacta para garantizar el rendimiento de la misión.

Ligero y rígido

Cada kilogramo lanzado al espacio cuenta. Los componentes deben ser ligeros pero rígidos y homogéneos en cuanto a la calidad del material, para garantizar que puedan sobrevivir al lanzamiento y mantener la precisión durante el funcionamiento.

Radiación y longevidad

Los satélites están expuestos a la irradiación cósmica y a partículas cargadas durante años. Los materiales deben resistir los daños causados por la radiación y mantener el rendimiento durante misiones de larga duración.

Estabilidad de alineación

Los telescopios e instrumentos como interferómetros, espectrómetros o terminales láser dependen de una alineación estable. Los cambios minúsculos pueden romper las rutas ópticas y comprometer la calidad de los datos.

Donde la precisión es lo más importante: aplicaciones satelitales

Pleiades Satellite ESA

Observación de la Tierra y meteorología

Desde la cartografía del terreno hasta el seguimiento de los patrones meteorológicos, los satélites de observación de la Tierra dependen de sistemas ópticos ultraestables. Misiones como SPOT, PLEIADES, CARTOSAT, KOMPSAT, GOES y METEOSAT utilizan sustratos de espejo estables para ofrecer imágenes nítidas y repetibles durante décadas.
Cheops Satellite ESA

Astronomía y ciencias espaciales

En telescopios y observatorios espaciales como Hubble, CHANDRA, COROT y CHEOPS, mantener la alineación óptica y la estabilidad de la figura es esencial para capturar la luz distante con precisión.
Artemis satellite ESA

Demostradores de tecnología y comunicaciones láser

Los enlaces de datos basados en láser y las cargas útiles experimentales, como SILEX en ARTEMIS, dependen de bancos ópticos térmicamente invariantes para apuntar e interferometría de haz confiables.
Soho Satellite ESA

Ciencia solar y planetaria

Las misiones que estudian el Sol u otros planetas, como Solar Orbiter, SOHO y Mars Reconnaissance Orbiter, se enfrentan a gradientes térmicos extremos. Solo los materiales con una expansión casi nula garantizan una precisión duradera. Desde la órbita terrestre baja hasta misiones en el espacio profundo, los materiales de SCHOTT han volado en más de 100 satélites en todo el mundo.

Colaboración con diseñadores de satélites

En SCHOTT, no solo suministramos materiales, sino que colaboramos con ingenieros para diseñar componentes ópticos y estructurales que cumplan con las especificaciones más exigentes. Nuestro soporte abarca desde la selección de materiales y el mecanizado hasta el aligeramiento, el rectificado de alta precisión y la metrología.
Nos hemos asociado con agencias e integradores de sistemas líderes, incluidos ESA, NASA, CNES, ISRO y JAXA, para crear soluciones probadas en vuelo a lo largo de décadas de misiones.

Nuestra misión: ayudar al suyo a tener éxito, con materiales que garanticen precisión, confiabilidad y estabilidad en órbita.

Detailed view of ZERODUR composite structure

ZERODUR®: Óptica estable en el espacio

Coeficiente medio de dilatación térmica lineal

La vitrocerámica ZERODUR® se suministra con un coeficiente medio de expansión térmica lineal (CTE) en el rango de temperatura de 0 °C a 50 °C en seis clases de expansión de la siguiente manera:

 

Tolerancias de especificación CTE (0 °C; 50 °C)
Clase de expansión 2 0 ± 0,100 ppm/K
Clase de expansión 1 0 ± 0,050 ppm/K
Clase de expansión 0 0 ± 0,020 ppm/K
Clase de expansión 0 Especial 0 ± 0,010 ppm/K
Clase de expansión 0 Extreme 0 ± 0,007 ppm/K
CTE optimizado para perfiles de temperatura de aplicación
ZERODUR® A MEDIDA 0 ± 0,020 ppm/K (± 0,010 ppm/K bajo pedido)
 

 

Cuando la expansión térmica no es una opción, ZERODUR® cumple. Con un coeficiente de expansión térmica (CTE) cercano a cero, una homogeneidad excepcional y resistencia a la radiación, es el material de referencia para la óptica espacial.

 

Desafío de diseño : Solución ZERODUR®
Distorsión térmica El CTE casi nulo mantiene la forma bajo los cambios de temperatura
Deriva de alineación La estabilidad dimensional garantiza una precisión óptica a largo plazo
Calidad de la superficie Excelente capacidad de pulido para superficies de nivel nanométrico
Limitaciones de peso Disponible en configuraciones ligeras personalizadas
Entorno adverso Estabilidad probada a la radiación y al vacío
 

 

Obtenga más información sobre las propiedades del material en la página del producto ZERODUR® →


Preguntas frecuentes

¿Qué materiales se utilizan para los espejos satelitales?

Los espejos satelitales a menudo usan vitrocerámica como ZERODUR® por su expansión térmica casi nula y su alta calidad óptica.
 

¿Por qué es importante la estabilidad térmica en el espacio?

En órbita, los cambios de temperatura pueden hacer que los materiales ordinarios se expandan o contraigan, distorsionando la óptica y desalineando los instrumentos. Los materiales termoestables lo evitan.
 

¿Qué hace que ZERODUR® sea adecuado para satélites?

Su CTE ultra bajo, su resistencia a la radiación y su larga herencia de vuelo lo hacen ideal para sistemas ópticos de alta precisión en el espacio

¿Quiere más información? Hablemos

Tanto si necesita más información, muestras, un presupuesto o asesoría para un proyecto, estaremos encantados de hablar con usted.

Póngase en contacto
Man in glasses in business office on phone while working on laptop_605x350.jpg
Este contenido ha sido traducido mediante inteligencia artificial (IA). Solo la versión original tiene validez legal, ya que los modelos de IA pueden contener errores. Para más información, consulte nuestro aviso legal.
Ver versión original