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：
- 豊富で、パワフルで、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、この知識には代償が伴います。宇宙ミッションは、非常に高価で、人にとって最も困難な環境で行われます。そのため、宇宙で使用され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。発射後の故障を修正することは不可能なことが多く、常に大きなコストがかかります。
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て、長期間の宇宙ミッションを通じて確実に宇宙環境に耐えることが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する必要があります。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
大型高感度ミラーの銀またはアルミニウムの再コーティングは、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、4 Kまでレシーバーの温度を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。
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て、長期間の宇宙ミッションを通じて確実に宇宙環境に耐えることができるかどうかを確認できます。
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する必要があります。TVACの熱循環の範囲は、70～400 Kになることがあります。
大型高感度ミラーの銀またはアルミニウムの再コーティングは、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。
当社の極低温技術は、4 Kまでレシーバーの温度を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。
宇宙関連試験に使用する真空技術
| 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 | ✔ | ✔ | ✔ |
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。
フォアバキュームポンプ
このポンプは、使用するポンプのタイプに応じて、大気圧から1e-2 mbarまでの範囲内に下げるために使用します。
中～大容量のチャンバー掘削では、通常、次のようなハイスループットポンプを使用します。
小型チャンバーの場合、より適切なオプションは、次のとおりです：
高真空（HV）
高真空（HV）圧力範囲は、通常、ターボ分子ポンプを使用して宇宙産業で達成されます。当社の幅広いラインナップには、さまざまなサイズ、排気速度、および特定の用途向けに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
極低温技術は、3つの主要な要素で構成されています。これらの技術は、異なる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コールドヘッドとCOOLPAK eヘリウムコンプレッサ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極低温真空ポンプは、10,000 l/sまでのUHV真空を提供します。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
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
空間の真空をシミュレートするだけでなく、TVACなどでは、極端な温度変化を再現したり、TMLでは、困難な条件下で長期間にわたって質量の損失を測定したりします。
これらのUNIVEXシステムの多くは、特定のプロジェクトの指示事項に合わせてカスタマイズされています。
測定と計測器
また、真のターンキー真空システムの構築には、センサー、ゲージ、トランスミッター、残留ガス分析器およびリーク検知システムなどの測定および制御技術の設置も必要となります。さらに、当社の技術を結びつけるあらゆるタイプのバルブ、継手、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
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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