JUICE. Mástil desplegable de magnetómetro (MAGBOOM)

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JUICE. Mástil desplegable de magnetómetro (MAGBOOM)
JUICE. Mástil desplegable de magnetómetro (MAGBOOM)
JUICE
  • Cliente: ADS F / ESA
  • País: Holanda
  • Fecha de inicio: 2016
  • Fecha de fin: 2022
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El mástil (boom) de magnetómetro tiene como finalidad alejar parte de los instrumentos requeridos para los experimentos científicos de las interferencias magnéticas de la nave.

El mástil es una estructura formada por tres segmentos de material compuesto (CFRP) y las correspondientes bisagras de titanio, cuya longitud una vez desplegado es de 10,6 metros (la longitud plegado es de 3,8 metros).

El mástil dispone de unos mecanismos de sujeción y suelta no explosivos que mantienen unido el mástil a los diferentes paneles del satélite durante el lanzamiento y hasta el momento del despliegue, asegurando al mismo tiempo la rigidez requerida.

Por otro lado, el mástil cuenta con un mecanismo de despliegue basado en muelles de torsión, que incorpora un amortiguador viscoso para controlar la velocidad del despliegue. El movimiento de los diferentes segmentos que conforman el mástil se sincroniza con un sistema de poleas y cables, de forma que únicamente se requiere un mecanismo de despliegue, con el ahorro de masa correspondiente.

En la fase final del despliegue, una vez alcanzado el ángulo requerido, la posición de uno de los segmentos es asegurado por medio de un sistema de pestillos.

El mástil aloja cinco de los instrumentos requeridos para los experimentos científicos, que están situados en el tercer segmento para maximizar la distancia a cualquier elemento magnético del satélite. Los soportes de los instrumentos se realizan en titanio o incluso en material compuesto en aquellos más susceptibles a la presencia de materiales metálicos.

El cableado de los instrumentos es rutado a lo largo del mástil, incluyendo la zona de las bisagras de cada segmento, en la que el rutado se realiza en forma de helicoide para reducir el par resistente durante el despliegue.

  • Características:
  • El rango de temperaturas que tiene que soportar el mástil es mayor de 500ºC (de -229 a +278ºC). Las temperaturas alcanzadas por los tubos de material compuesto exigen la utilización de materiales y laminados optimados frente a otros proyectos similares.
  • Las temperaturas criogénicas exigen instalaciones específicas para la realización de los ensayos de vacío térmico, dificultad añadida a las propias dimensiones del mástil.
  • La masa total de mástil (sin cableado ni instrumentos) es de 30 kg. Este es un requisito especialmente demandante, debido a la longitud total de 10,6 metros. Para lograrlo, se ha realizado un ejercicio de reducción de masa en todas las piezas metálicas.
  • La rigidez mínima en plegado es de 55 Hz y en desplegado 0,1 Hz.
  • El tiempo de despliegue requerido es de 180 segundos (máximo).
  • La precisión exigida en el ángulo de despliegue es de 0,1 grados.
  • Los requisitos de limpieza magnética son muy demandantes, ya que el mástil aloja a los magnetómetros para realizar los experimentos científicos. Esto no solo restringe la utilización de materiales magnéticos, sino que impone unos requisitos de limpieza magnética sin precedentes durante todos los procesos de fabricación, integración y ensayos del mástil.
  • Debido a la duración de la misión, la dosis de radiación ionizante recibida es del orden de 7,4E8 Rads. Esto exige la implementación de protecciones adecuadas en los elementos susceptibles de ser degradados por dichos niveles de radiación.

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