Vacuümtechnologie voor ruimtevaarttoepassingen Ruimteonderzoek van morgen mogelijk maken
Veel van de producten die we dagelijks gebruiken, kunnen hun oorsprong terugbrengen tot ruimtemissies.
Maar het is toekomstig onderzoek dat de grootste impact zal hebben op de mensheid. Het vertelt dat de kerndoelstellingen van ruimteonderzoek de aandacht richten op enkele van de meest urgente uitdagingen voor de mensheid:
- Hoe creëer je overvloedige, krachtige maar schone energiebronnen?
- Andere planeten verkennen: kunnen ze het menselijk leven ondersteunen?
- Onze kennis van wetenschap, astrobiologie en de oorsprong van ons universum uitbreiden
- Nieuwe technologieën, geneeskunde en infrastructuur ontwikkelen om toekomstige generaties te ondersteunen
Deze kennis heeft echter zijn kosten: ruimtemissies zijn extreem duur en vinden plaats in de meest uitdagende omgevingen die de mens kent. Daarom is het van cruciaal belang dat elke component, elk proces en elke component die in de ruimte wordt gebruikt, uitvoerig wordt getest. Het oplossen van storingen na de lancering is vaak onmogelijk en gaat altijd gepaard met grote kosten.
Onze vacuümtechnologie simuleert ruimtelijke omstandigheden op aarde, waardoor hier veel verschillende en noodzakelijke tests kunnen plaatsvinden ... voor gebruik daar.
Voorbeelden van pre-launch spacetests die vandaag plaatsvinden
Veel van de vacuümsystemen die we ontwerpen en bouwen, zijn op maat gemaakt voor hun doel. Hier volgen enkele voorbeelden van typische ruimtemissietests waarbij onze technologie wordt gebruikt.
- Elektrische voortstuwing en thrustertesten
- Thermische vacuümkamers
- Coating telescoopspiegel
- Telescoopdetector koeling
- Massa-afbraak en vacuümuitbakken
Elektrische voortstuwing en thrustertesten
Maakt het mogelijk om thrusters gedurende lange periodes te testen om ervoor te zorgen dat de thrusters hun prestatieniveaus kunnen handhaven en bestand zijn tegen ruimtelijke omstandigheden tijdens lange ruimtemissies.
Thermische vacuümkamers
Alle componenten die in de ruimte worden gebruikt, moeten worden getest op hun bestendigheid tegen extreme temperaturen en straling (licht). Het thermische cyclusbereik van TVAC's kan tussen 70k en 400k liggen.
Coating telescoopspiegel
De hercoating van grote, zeer gevoelige spiegels in zilver of aluminium moet om de 1-2 jaar in vacuüm worden herhaald. Dit is essentieel voor een optimale werking.
Telescoopdetector koeling
Onze cryogene technologie wordt gebruikt om de temperatuur van ontvangers tot 4k te verlagen. Hierdoor kunnen telescopen niet alleen waarneembaar licht, maar ook ultraviolet, gamma en microgolven detecteren.
Massa-afbraak en vacuümuitbakken
Total Mass Loss (TML)-tests meten de degradatie van elementen in zware ruimtelijke omgevingen om hun duurzaamheid over lange periodes te bepalen.
Maakt het mogelijk om thrusters gedurende lange periodes te testen om ervoor te zorgen dat de thrusters hun prestatieniveaus kunnen handhaven en bestand zijn tegen ruimtelijke omstandigheden tijdens lange ruimtemissies.
Alle componenten die in de ruimte worden gebruikt, moeten worden getest op hun bestendigheid tegen extreme temperaturen en straling (licht). Het thermische cyclusbereik van TVAC's kan tussen 70k en 400k liggen.
De hercoating van grote, zeer gevoelige spiegels in zilver of aluminium moet om de 1-2 jaar in vacuüm worden herhaald. Dit is essentieel voor een optimale werking.
Onze cryogene technologie wordt gebruikt om de temperatuur van ontvangers tot 4k te verlagen. Hierdoor kunnen telescopen niet alleen waarneembaar licht, maar ook ultraviolet, gamma en microgolven detecteren.
Total Mass Loss (TML)-tests meten de degradatie van elementen in zware ruimtelijke omgevingen om hun duurzaamheid over lange periodes te bepalen.
Welke vacuümtechnologieën voor welke ruimtetests?
| Voorvacuümpompen | Turbopompen | Cryopompen | Cryokoeling | Aangepaste kamer | |
| Voortstuwings-/propellertesten | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |
| Testen van de thermische vacuümkamer | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| Massa-afbraak en uitbakken | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| Coating telescoopspiegel | ✔ | ✔ | |||
| Koeling telescoopspiegel | ✔ | ✔ | ✔ |
Bij Leybold zijn we een van de enige leveranciers van vacuümtechnologie die een echt 360° productassortiment kan aanbieden.
Hoewel ons portfolio uitgebreid en divers is, vallen de oplossingen die we aan de ruimtevaartindustrie leveren in 5 verschillende apparatuurcategorieën.
Voorvacuümpompen
Deze pompen worden gebruikt om drukbereiken van atmosferische druk tot 1e-2 mbar te verlagen, afhankelijk van het type pomp dat wordt gebruikt.
Voor graafwerkzaamheden met middelgrote tot grote kamervolumes worden doorgaans pompen met een hoog debiet gebruikt, zoals:
Voor kleinere kamers zijn de volgende opties geschikter:
Hoogvacuüm (HV)
Hoogvacuüm (HV) drukbereiken worden doorgaans bereikt in de ruimtevaartindustrie met behulp van turbomoleculaire pompen. Ons uitgebreide assortiment is verkrijgbaar in verschillende maten, pompsnelheden en met varianten op maat voor specifieke toepassingen.
Cryogene technologie
Cryogene technologie bestaat uit 3 belangrijke elementen. Deze technologieën kunnen op verschillende manieren worden geconfigureerd om verschillende doelen te bereiken:
- De COOLPOWER e koudekoppen en COOLPAK e heliumcompressoren vormen samen cryogene koelsystemen.
- De COOLVAC e cryogene vacuümpompen leveren UHV-vacuüm tot 10.000 l/s. Deze worden vaak gebruikt in combinatie met de COOLPOWER e en COOLPAK e voor specifieke processen.
Vacuümkamers en -systemen
Onze UNIVEX-vacuümkamers creëren het onroerend goed waar testen plaatsvinden. Sommige kamers zijn groot genoeg voor hele ruimtevaartuigen, terwijl andere zijn ontworpen om afzonderlijke elementen te onderzoeken.
Naast het simuleren van het vacuüm van ruimte kunnen andere systemen, zoals de TVAC, extreme temperatuurvariaties nabootsen, of de TML die het massaverlies gedurende lange periodes in uitdagende omstandigheden meet.
Veel van onze UNIVEX-systemen zijn op maat gemaakt voor specifieke projecten.
Meettechniek en instrumentatie
Het bouwen van een echt kant-en-klaar vacuümsysteem vereist ook de installatie van meet- en regeltechnologieën zoals sensoren, meters en transmitters, evenals restgasanalysers en lekdetectiesystemen. Daarnaast leveren we alle soorten afsluiters, fittingen en flenzen die onze technologie met elkaar verbinden.
De toekomst van ruimteonderzoek
Perfect uitgebalanceerde kant-en-klare vacuümsystemen, gebouwd voor zeer specifieke doeleinden, uit een breed scala aan vacuümoplossingen.
Het bouwen van systemen op maat is een kernprincipe bij de ontwikkeling van alle technologieën die we creëren voor de ruimtevaartsector.
Naarmate de ambities en technische taken van toekomstige projecten evolueren, evolueert ook de technologie die ruimteonderzoek mogelijk maakt. Toekomstige projecten gaan verder dan alleen de implicaties van launch-orbit-re-entry overwegen. Nieuwe onderzoeksgebieden zijn onder meer:
Ruimtevaart
Onze kennis van planeten en sterrenstelsels buiten ons zonnestelsel uitbreiden, gebeurtenissen kort na de Big Bang en de oorsprong van het universum begrijpen.
Exoplanet onderzoek
Op zoek naar planeten die het leven zouden kunnen of kunnen ondersteunen. Dit omvat zowel de zoektocht naar buitenaards leven als de haalbaarheid van onze eigen toekomstige interplanetaire kolonisatie.
Astrobiologie
Inzicht in de werking van het universum, op micro- en macrobiologisch niveau, en het uitbreiden van onze kennis in algemene termen, onderzoek op dit gebied, zullen de toekomstige missies rechtstreeks informeren.
Asteroïdenmijnbouw
Naar schatting bestaan er bijna onbeperkte bronnen van natuurlijke hulpbronnen en kernelementen op asteroïden. Toegang tot deze bronnen zou aanzienlijke economische en milieukansen met zich meebrengen en kan nieuwe energiebronnen bieden voor toekomstige missies.
Afvalverwerking
Met een exponentieel aantal satellietlanceringen gepland in de komende decennia, wat bijdraagt aan het aantal objecten in de ruimte, zijn er meerdere projecten gepland om het proces van het opruimen van afval in baan rond onze planeet te starten.
Interplanetaire kolonisatie
Begrijpen of het menselijk leven op andere planeten ondersteund kan worden, hoe we daar komen, hoe we de nodige ondersteunende infrastructuur bouwen en hoe we de voedsel- en energievoorziening inkopen die nodig is om het leven te ondersteunen.
Een positieve toekomst mogelijk maken door vacuüm
Samenwerking en innovatie zijn intrinsiek verbonden. Sinds 1850 ontwerpen en bouwen wij bij Leybold vacuümoplossingen waarmee projecten in wetenschap, industrie en R&D de technologie van morgen kunnen ontwikkelen.
Praat met ons team: onze kant-en-klare systemen op maat kunnen onze volgende missie mogelijk maken!
Hoog, ultrahoog en extreem hoog vacuüm: de basisprincipes
Download ons eBook om inzicht te krijgen in de uitdagingen die gepaard gaan met het bereiken en werken met hoog, ultrahoog of extreem hoog vacuüm en waar u rekening mee moet houden.
- Brochure
- Blogs en meer
- Solliciteren
Brochure
Blogs en meer
