宇宙アプリケーション向けの真空技術
未来の宇宙研究を可能にする
私たちが毎日使う製品の多くは、その起源を宇宙ミッションにまでさかのぼることができます。
しかし、人類に最も重大な影響を及ぼすのは未来の研究です。宇宙研究の中核となる目的が、人類にとって最も差し迫った課題の一部を反映していると言われています。
- 豊富、パワフル、かつクリーンなエネルギー源を作り出す方法
- 地球以外の惑星で人間が生命を維持できるかどうかを探る
- 科学、宇宙生物学、そして宇宙の起源についての知識の拡充
- 将来の世代を支える新しいテクノロジー、医療、インフラの開発
しかし、この知識にはコストがかかります。宇宙ミッションは極めて高価で、人類が知る限り最も困難な環境で行われます。
そのため、宇宙で使用するあらゆるコンポーネントやプロセスを徹底的にテストすることが重要です。打ち上げ後に失敗を修正することはたいてい不可能で、できるとしても常に大きなコストが伴います。
当社の真空技術は、宇宙のような条件を地上でシミュレーションし、宇宙空間での使用のための各種試験を地球上で実施できます。
現在行われている打ち上げ前の宇宙関連試験の例
当社が設計および構築する真空システムの多くは、目的に合わせてカスタマイズされています。当社の技術を使用した一般的な宇宙ミッション試験の例をいくつかご紹介します。
- 電気推進とスラスター試験
- サーマル真空チャンバー
- 望遠鏡ミラーのコーティング
- 望遠鏡内検知器の冷却
- 質量劣化と真空ベークアウト
電気推進とスラスター試験
長期間にわたるスラスター試験が可能になり、スラスターが性能レベルを維持し、長期間の宇宙ミッションを通じて宇宙環境に耐えることが確実にできるかどうかを確認できます。
サーマル真空チャンバー
宇宙で使用するコンポーネントはすべて、極度な温度と放射線（光）への耐性について試験済みです。TVACの熱循環の範囲は70～400 Kになることがあります。
望遠鏡ミラーのコーティング
銀またはアルミニウム製の大型高感度ミラーは、1～2年ごとに真空状態でやり直す必要があります。最適性能を得るにはこの作業が不可欠です。
望遠鏡内検知器の冷却
当社の極低温技術は、レシーバーの温度を4 Kまで下げるために使用されます。これにより、望遠鏡は可視光だけでなく、紫外線、ガンマ、マイクロ波を検出できます。
質量劣化と真空ベークアウト
質量損失比（TML）試験では、過酷な宇宙環境での要素の劣化を測定し、長期間にわたる耐久性を判定します。
宇宙試験向け真空技術
| 低真空ポンプ | ターボポンプ | クライオポンプ | クライオ冷却 | カスタムチャンバー | |
| 推進 / スラスター試験 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |
| サーマル真空チャンバー試験 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| 質量劣化とベークアウト | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| 望遠鏡ミラーのコーティング | ✔ | ✔ | |||
| 望遠鏡ミラーの冷却 | ✔ | ✔ | ✔ |
宇宙産業向け真空ソリューション
ライボルトは、あらゆる製品を提供できる希少な真空技術サプライヤの1つです。
当社のポートフォリオは広範で多岐にわたりますが、当社が提供する宇宙産業向けソリューションは5つの機器カテゴリに分類されます。
高真空（HV）
宇宙産業では、一般的にターボ分子ポンプ（TMP）を使用して高真空（HV）圧力範囲を達成します。
- 当社の幅広いTURBOVAC iポンプには、さまざまなサイズと排気速度、特定のアプリケーションに合わせてカスタマイズされたバリエーションがあります。
極低温テクノロジー
極低温テクノロジーは3つの重要な要素から成っています：
- COOLPAK eヘリウムコンプレッサー、
- COOLPOWER eコールドヘッド、
- COOLVAC e極低温ポンプ。
こうしたテクノロジーは、さまざまな目的を達成するためにさまざまな方法で構成できます。
- COOLPOWER eとCOOLPAK eを組み合わせることで、極低温冷凍 / 冷却システムを構築します。
- COOLVAC eは10,000 l/sまでのUHV真空を提供し、特殊プロセスではCOOLPOWER eおよびCOOLPAK eと組み合わせて使用されることがよくあります。
真空チャンバーおよび真空システム
真空チャンバーおよび真空システムは、さまざまなアプリケーションに対応します。
当社のUNIVEX真空チャンバーにより、試験実施に適した空間が得られます。一部のチャンバーは、宇宙船全体を収容するのに十分なほど広く、他のチャンバーは個々の要素を調べるように設計されています
宇宙真空のシミュレーションだけでなく、TVACなどのほかのシステムは、極端な温度変化を再現したり、TMLは長期間にわたる質量損失を厳しい条件下で測定したりできます。こうしたUNIVEXシステムの多くは、特定のプロジェクトの要件に合わせてカスタマイズされます。
測定と計測器
真のターンキー真空システムを構築するには、次のような測定および制御テクノロジーの導入も必要です：
- IONIVAC、THERMOVAC、およびPENNINGVACセンサー、ゲージ、およびトランスミッターに加えて、
- LEYSPEC残留ガス分析装置およびPHOENIXリーク検知システム。
- さらに、当社の技術を結び付けるバルブ、フィッティング、フランジも供給しています。
宇宙研究の未来
非常に特殊な目的のためにさまざまな真空ソリューションから構築された完全にバランスの取れたターンキー真空システム。
当社の宇宙セクター向けにテクノロジーの開発において、カスタムメイドのシステム構築が基本原則です。
将来のプロジェクトへの野心と技術的な検討事項とともに、宇宙研究を実際に可能にするテクノロジーも進化しています。将来のプロジェクトは、単に打ち上げ、軌道投入、再突入の密接な関係を考慮することから、さらに先に進みつつあります。新たな研究分野には次のようなものがあります：
深宇宙探査
太陽系を超えた惑星や銀河、ビッグバン直後のできごと、宇宙の起源についての知識を拡大
太陽系外惑星の研究
将来生物が生息できる可能性があるか、すでに生息している可能性のある惑星の探索。これには、地球外生命体の探索と、将来の人類の惑星間移住の実現可能性の研究の両方が含まれます。
宇宙生物学
ミクロおよびマクロの生物学レベルでの宇宙のしくみを理解するとともに、この領域での研究に関する一般的な知識の拡充が、将来のミッションの直接の情報源になります。
小惑星採鉱
小惑星にはほぼ無限の天然資源や重要な元素が存在すると推定されており、それらを利用できれば経済と環境の両面で大きな機会が得られ、将来のミッションのための新たなエネルギー源が得られる可能性があります。
スペースデブリの管理
すでに宇宙空間にある物体に加えて、今後数十年に予定されている衛星打ち上げ数が急増することを考えて、複数のプロジェクトが計画され、地球周回軌道上のデブリの除去プロセスが始まっています。
惑星間移住
他の惑星で人類が生存できるのか、その場所まで行く方法、必要な支援インフラの構築方法、生存のために必要な食料やエネルギーの供給源の調達方法の理解。
真空によってポジティブな未来を実現
NASA、ESA、モルガンスタンレー銀行などの多数の情報源が、宇宙経済の規模は2040年までに$1兆に達すると予測しており、宇宙経済セクターの将来の機会は膨大です。
ペイロードを宇宙に投入するためのキロ当たりコストの低下も相まって、将来の宇宙ミッションの経済的存立可能性は高まる一方です。これは民間セクター投資の興隆が続いていることからも明らかです。
コラボレーションとイノベーションは本質的に結びついています。ライボルトは、1850年以来、科学、工業、研究開発を通じたプロジェクトを可能にする真空ソリューションを設計・構築し、未来のテクノロジーを開発してきました。
当社のカスタマイズされたターンキーシステムによって次のミッションを実現する方法については、担当チームにお問い合わせください。
高真空、超高真空、極高真空：基礎
当社のEブックをダウンロードして、高真空、超高真空、極高真空の達成と作業に関連する課題と、考慮すべき点を理解しましょう。
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