Från korkekar till kosmos: den "hemliga" värmeskölden för Ariane 6-delarna som Airbus tillverkar i Spanien

Vi är vana vid att "aerospace" låter som nästan futuristiska material. Titan, höghållfast aluminium, kolfiber, legeringar designade för att tåla extrema förhållanden. Teknikindustrin själv har förvandlat den idén till ett försäljningsargument: kom bara ihåg hur vissa bärbara datorer och mobiltelefoner skryter med att använda material av "flygkvalitet" för att överföra lätthet, motstånd och precision.

Det var därför det som hände den här veckan under ett besök på Airbus-anläggningarna i Getafe fångade min uppmärksamhet så mycket. Framför en av pjäserna pekade Verónica Villanueva, ansvarig för tillverkning, montering, integration och testning på Airbus Space Systems i Spanien, på en gulaktig yta och sa det rakt ut: "Det du ser här är gult, det här är kork, det är värmeisolatorn som sätts i, den är supernyfiken, eller hur?" Frasen hade en viss uppenbarelse, men det var ingen anekdot för besökarna. Korken var där av en mycket specifik anledning: en bärraket måste inte bara kunna lyfta, den måste också skydda sina strukturer i en mycket krävande fysisk miljö.

I det här fallet talade Villanueva om delar kopplade till Ariane 6. Vi pratar inte om en "Airbus-raket", utan snarare en europeisk bärraket där ArianeGroup intar den centrala rollen och Airbus deltar genom att tillverka flera strukturer och nyckelelement. Korken vi såg i Getafe visar att rymdteknik också har väldigt vardagliga överraskningar.

För att förstå varför denna detalj var så slående är det värt att ta ett steg tillbaka i tillverkningen. Innan de når korken går många av dessa strukturer igenom en process baserad på kompositmaterial, särskilt kolfiber och glasfiber. Villanueva förklarade under turnén att kolfibern som används i anläggningen kommer som ett prepreg-material, det vill säga redan blandat med harts.

Därifrån lägger maskinerna lager på en form tills önskad geometri är byggd. Sedan kommer härdningen, inspektionen och allt som behövs för att förvandla den stapeln till en del som kan vara en del av en bärraket.

Den bakomliggande orsaken är lätt att förstå: i en uppskjutning räknas varje kilo mycket innan det når omloppsbana. En bärraket måste lyfta sin egen struktur, sina system och den last den bär, så eventuella viktbesparingar kan få betydande konsekvenser.

Tillverkningschefen försvarade under turnén att kompositmaterial är särskilt intressanta på grund av sin låga massa, sin draghållfasthet och sin förmåga att anpassa sig till temperaturförändringar. Nackdelen är att de inte är lika enkla eller lika billiga att tillverka som metall. Utsikt över Airbus produktionsområde i Getafe, där vissa strukturer kopplade till Ariane 6 innehåller kork som en del av deras värmeskydd.

Den komplexiteten dyker upp så fort strukturen börjar ta form. Efter tejpning går bitarna genom en autoklav, en typ av stor tryckugn där temperatur och tryck styrs så att hartset stelnar och aggregatet komprimeras. Villanueva förklarade att processen inkluderar en vakuumpåse för att extrahera all luft som kan ha blivit kvar mellan lagren, en viktig detalj eftersom eventuella defekter inte alltid är synliga från utsidan.

I en sammansatt struktur kan det som händer på insidan vara lika relevant som den yttre geometrin. Verónica Villanueva, ansvarig för tillverkning, montering, integration och testning på Airbus Space Systems i Spanien. Och sedan, efter hela kedjan av kolfiber, harts, tryck, vakuum och inspektion, dyker det minst förväntade materialet upp igen.

Kork appliceras på vissa områden av strukturen som ett skyddslager mot värme, men inte på något sätt. Raúl Medina, chef för bärraketer på Airbus Space Systems Spain, pekade ut bitarna under besöket och gav ett mycket specifikt mått: "Vi kan gå från 2 millimeter till 5 millimeter tjocka." På de angivna bitarna rörde sig det lagret inom en mycket specifik marginal. Detalj av en Ariane 6-del tillverkad av Airbus i Spanien.

De ljusa områdena visar korken applicerad som termiskt skydd; de mörka, områden utan den beläggningen. Beslutet tas inte heller med ögat. Medina sammanfattade det med en mycket grafisk fras: "Detta är i slutändan en konst.

Det finns termiska ingenjörer som analyserar vad som kommer att bli mer utsatt för mer värme och sedan, beroende på det, mer tjocklek, mindre tjocklek eller områden utan kork." På ytan av biten översätts denna termiska avläsning till områden med mer skydd, andra med mindre och andra där materialet från korkeken inte appliceras direkt. Raúl Medina, chef för bärraketer på Airbus Space Systems Spain. Tanken kan låta märklig, men den framstår inte som isolerad i den europeiska rymdindustrin.

I en annan applikation förklarade ESA det med CubeSat Qarman, designad för att studera atmosfäriskt återinträde: dess näsa var gjord av kork, fastän inte den sorten vi hittar i en champagneflaska, utan av en anpassad flyg- och rymdvariant. Skillnaden ligger i materialets beteende vid upphettning. Först sväller den, sedan förkolnas och till sist flagnar den och tar med sig en del av den oönskade värmen.

Detalj av en Ariane 6-del tillverkad av Airbus i Spanien. De ljusa områdena visar korken applicerad som termiskt skydd; de mörka, områden utan den beläggningen. Leverantörens ledtråd pekade i samma riktning.

Villanueva påpekade under besöket att den korken kom från Portugal och Medina tillade att den som levererar den till flygindustrin tillhör samma industriella universum som vi förknippar med vin- och champagnekorkar. I öppna källor passar den beskrivningen till Amorim Cork Solutions, en del av den portugisiska koncernen Corticeira Amorim, ett av världens största namn inom kork. ESA identifierade faktiskt Amorim som en leverantör av flyg- och rymdsorten som används i Qarman, även om Airbus inte där specificerade den specifika leverantören av delarna före oss.

I Xataka är Getafe på gränsen till att belysa något viktigt: den första flygningen av den mest ambitiösa drönaren i Europa. En av de fascinerande sakerna med rymdindustrin är att den alltid rymmer överraskningar. Vi kan föreställa oss det som ett territorium som domineras av avancerade material, mycket kontrollerade processer och delar designade till det yttersta, och det är det i stor utsträckning.

Men det räcker med att närma sig en Ariane 6-struktur i en fabrik i Getafe för att upptäcka att allt inte motsvarar bilden av teknisk sofistikering. Ibland, mellan kolfiber, autoklaver, ultraljud och termisk analys, dyker det upp ett mycket mer vardagligt material. I det här fallet, kork.

Bilder | Michelle Brittain | ESA | Xataka I Xataka | Raquel González, direktör för Airbus Space i Spanien, om utmaningen med Spanien som rymdmakt: "Vi saknar människor"