Teknologi vakum untuk aplikasi angkasa Membolehkan penyelidikan angkasa masa depan
Banyak produk yang kita gunakan setiap hari boleh mengesan asal usulnya kembali kepada misi angkasa.
Namun, penyelidikan masa depan yang akan memberikan impak yang paling mendalam kepada umat manusia. Adalah menarik bahawa objektif utama yang sedang ditumpukan oleh penyelidikan angkasa mencerminkan beberapa cabaran yang paling mendesak bagi umat manusia:
- Bagaimana untuk mencipta sumber tenaga yang melimpah, berkuasa tetapi bersih?
- Meneroka planet lain: adakah mereka dapat menyokong kehidupan manusia?
- Memperluas pengetahuan kita tentang sains, astrobiologi dan asal usul alam semesta kita
- Membangunkan teknologi, perubatan, dan infrastruktur baharu untuk menyokong generasi akan datang
Namun, pengetahuan ini datang dengan kos: misi angkasa sangat mahal dan berlaku di persekitaran yang paling mencabar yang diketahui oleh manusia. Oleh sebab itu, adalah penting bahawa setiap komponen, proses, dan komponen yang akan digunakan di angkasa diuji secara menyeluruh. Memperbaiki kegagalan selepas pelancaran sering kali mustahil dan sentiasa datang dengan kos yang tinggi.
Teknologi vakum kami mensimulasikan keadaan seperti di angkasa di bumi, membolehkan pelbagai ujian yang berbeza dan perlu dilakukan di sini... untuk digunakan di sana.
Contoh ujian ruang pra-pelancaran yang sedang berlangsung hari ini
Banyak daripada sistem vakum yang kami reka dan bina adalah dibuat khas untuk tujuan mereka. Berikut adalah beberapa contoh ujian misi angkasa yang tipikal di mana teknologi kami digunakan.
- Ujian pendorong dan penggerak elektrik
- Ruang vakum terma
- Salutan cermin teleskop
- Penyejukan pengesan teleskop
- Penguraian besar-besaran dan pengeringan vakum
Ujian pendorong dan penggerak elektrik
Membolehkan ujian thruster dalam jangka masa yang panjang untuk memastikan thruster dapat mengekalkan tahap prestasi dan bertahan dalam keadaan angkasa semasa misi angkasa yang berpanjangan.
Ruang vakum terma
Semua komponen yang akan digunakan di angkasa mesti diuji untuk ketahanan mereka terhadap suhu ekstrem serta sinaran (cahaya). Julat kitaran terma TVAC boleh berada antara 70k dan 400k.
Salutan cermin teleskop
Penggantian semula lapisan cermin besar yang sangat sensitif dalam perak atau aluminium perlu dilakukan semula setiap 1-2 tahun dalam vakum. Ini adalah penting untuk prestasi optimum mereka.
Penyejukan pengesan teleskop
Teknologi kriogenik kami digunakan untuk mengurangkan suhu penerima sehingga serendah 4k. Ini membolehkan teleskop mengesan di luar cahaya yang boleh diperhatikan serta ultraviolet, gamma dan gelombang mikro.
Penguraian besar-besaran dan pengeringan vakum
Ujian Kehilangan Jisim Jumlah (TML) mengukur degradasi elemen kepada persekitaran angkasa yang keras untuk menentukan ketahanan mereka dalam jangka masa yang panjang.
Membolehkan ujian thruster dalam jangka masa yang panjang untuk memastikan thruster dapat mengekalkan tahap prestasi dan bertahan dalam keadaan angkasa semasa misi angkasa yang berpanjangan.
Semua komponen yang akan digunakan di angkasa mesti diuji untuk ketahanan mereka terhadap suhu ekstrem serta sinaran (cahaya). Julat kitaran terma TVAC boleh berada antara 70k dan 400k.
Penggantian semula lapisan cermin besar yang sangat sensitif dalam perak atau aluminium perlu dilakukan semula setiap 1-2 tahun dalam vakum. Ini adalah penting untuk prestasi optimum mereka.
Teknologi kriogenik kami digunakan untuk mengurangkan suhu penerima sehingga serendah 4k. Ini membolehkan teleskop mengesan di luar cahaya yang boleh diperhatikan serta ultraviolet, gamma dan gelombang mikro.
Ujian Kehilangan Jisim Jumlah (TML) mengukur degradasi elemen kepada persekitaran angkasa yang keras untuk menentukan ketahanan mereka dalam jangka masa yang panjang.
Teknologi vakum apa yang sesuai untuk ujian angkasa?
| Pam vakum awal | Pam turbo | Pam kriogenik | Penyejukan kriogenik | Bilik khas | |
| Ujian pendorong/penolak | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |
| Ujian ruang vakum termal | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| Penguraian besar-besaran & pengeringan | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| Salutan cermin teleskop | ✔ | ✔ | |||
| Penyejukan cermin teleskop | ✔ | ✔ | ✔ |
Di Leybold, kami adalah salah satu daripada sedikit pembekal teknologi vakum yang mampu menyediakan rangkaian produk 360° yang sebenar.
Walaupun portfolio kami luas dan pelbagai, penyelesaian yang kami sediakan untuk industri angkasa terbahagi kepada 5 kategori peralatan yang berbeza.
Pam vakum depan
Pam-pam tersebut digunakan untuk mengurangkan tekanan dari atmosfera hingga 1e-2 mbar, bergantung kepada jenis pam yang digunakan.
Untuk penggalian ruang dengan volum sederhana hingga besar biasanya menggunakan pam aliran tinggi seperti:
Untuk bilik yang lebih kecil, pilihan yang lebih sesuai adalah:
Vakum Tinggi (HV)
Julat tekanan vakum tinggi (HV) biasanya dicapai dalam industri angkasa menggunakan pam turbomolekul. Pelbagai pilihan kami tersedia dalam pelbagai saiz, kelajuan pam, dan dengan varian yang direka khas untuk aplikasi tertentu.
Teknologi kriogenik
Teknologi kriogenik terdiri daripada 3 elemen utama. Teknologi ini boleh dikonfigurasikan dengan cara yang berbeza untuk mencapai tujuan yang berbeza:
- Kepala sejuk COOLPOWER e dan pemampat helium COOLPAK e digabungkan untuk membuat sistem penyejukan/penyejukan kriogenik.
- Pam vakum kriogenik COOLVAC e menyediakan vakum UHV sehingga 10,000 l/s. Ini sering digunakan bersama dengan COOLPOWER e & COOLPAK e untuk proses tertentu.
Ruang vakum & sistem
Kamar vakum UNIVEX kami mencipta ruang di mana ujian dijalankan. Beberapa kamar cukup besar untuk menampung keseluruhan kapal angkasa, sementara yang lain direka untuk menyiasat elemen individu.
Selain mensimulasikan vakum ruang angkasa, yang lain seperti TVAC, mencipta variasi suhu ekstrem, atau TML yang mengukur kehilangan jisim dalam jangka masa yang panjang dalam keadaan yang mencabar.
Banyak daripada sistem UNIVEX kami adalah dibuat khas untuk memenuhi keperluan projek tertentu.
Pengukuran & instrumentasi
Membina sistem vakum turnkey yang sebenar juga memerlukan pemasangan teknologi pengukuran dan kawalan seperti sensor, pengukur dan pemancar bersama dengan penganalisis gas residu dan sistem pengesanan kebocoran. Selain itu, kami membekalkan semua jenis injap, sambungan dan flang yang menghubungkan teknologi kami.
Masa depan penyelidikan angkasa
Sistem vakum turnkey yang seimbang dengan sempurna, dibina untuk tujuan yang sangat spesifik, daripada pelbagai penyelesaian vakum.
Membangunkan sistem yang disesuaikan adalah prinsip utama dalam pembangunan semua teknologi yang kami cipta untuk sektor angkasa.
Seiring dengan perkembangan cita-cita dan tanggungjawab teknikal projek-projek masa depan, begitu juga dengan teknologi yang membolehkan penyelidikan angkasa dilakukan. Projek masa depan sedang bergerak dari sekadar mempertimbangkan implikasi pelancaran-orbit-masuk semula. Bidang penyelidikan baru termasuk:
Penjelajahan ruang angkasa yang dalam
Memperluas pengetahuan kita tentang planet dan galaksi di luar sistem suria kita, peristiwa yang berlaku sejurus selepas ledakan besar dan memahami asal usul alam semesta.
Penyelidikan exoplanet
Mencari planet yang mungkin, atau mungkin pernah, menyokong kehidupan. Ini melibatkan pencarian kehidupan luar angkasa serta kemungkinan penjajahan planet antara kita di masa depan.
Astrobiologi
Memahami bagaimana alam semesta berfungsi, pada tahap biologi mikro dan makro, serta memperluas pengetahuan kita secara umum, penyelidikan dalam bidang ini akan secara langsung mempengaruhi misi-misi akan datang.
Penggalian asteroid
Telah dianggarkan bahawa sumber daya semula jadi dan elemen utama yang hampir tidak terhad wujud di asteroid, akses kepada mereka akan membawa peluang ekonomi dan alam sekitar yang signifikan dan mungkin menyediakan sumber tenaga baru untuk misi akan datang.
Pengurusan serpihan angkasa
Dengan jumlah pelancaran satelit yang dirancang secara eksponensial dalam beberapa dekad akan datang, yang menambah bilangan objek di angkasa, pelbagai projek telah dirancang untuk memulakan proses membersihkan serpihan di orbit sekitar planet kita.
Penjajahan antara planet
Memahami sama ada kehidupan manusia boleh disokong di planet lain, bagaimana kita akan sampai ke sana, bagaimana kita akan membina infrastruktur sokongan yang diperlukan, dan bagaimana kita akan mendapatkan bekalan makanan dan tenaga yang diperlukan untuk menyokong kehidupan.
Membolehkan masa depan yang positif melalui vakum
Kolaborasi dan inovasi saling berkait secara intrinsik. Sejak tahun 1850, kami di Leybold telah merancang dan membina penyelesaian vakum yang membolehkan projek-projek dalam sains, industri dan R&D membangunkan teknologi masa depan.
Bercakap dengan pasukan kami: sistem turnkey yang direka khas kami dapat membolehkan misi seterusnya!
Vakuum Tinggi, Vakuum Ultra Tinggi & Vakuum Sangat Tinggi: asas-asasnya
Muat turun e-Buku kami untuk memahami cabaran yang berkaitan dengan mencapai dan bekerja dengan vakum tinggi, ultra-tinggi atau vakum ekstrem dan apa yang perlu dipertimbangkan.
- Brosur
- Blog & lebih
- Aplikasi Berkaitan
