Công nghệ chân không cho các ứng dụng không gian Tạo điều kiện cho nghiên cứu không gian của tương lai
Nhiều sản phẩm mà chúng ta sử dụng hàng ngày có thể truy xuất nguồn gốc của chúng trở lại các sứ mệnh không gian.
Nhưng đó là nghiên cứu trong tương lai sẽ có tác động sâu sắc nhất đến loài người. Điều đó cho thấy rằng các mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu không gian đang tập trung vào việc phản ánh một số thách thức cấp thiết nhất đối với loài người:
- Làm thế nào để tạo ra nguồn năng lượng dồi dào, mạnh mẽ nhưng sạch sẽ?
- Khám phá các hành tinh khác: chúng có thể hỗ trợ sự sống của con người không?
- Mở rộng kiến thức của chúng ta về khoa học, chiêm tinh học và nguồn gốc của vũ trụ
- Phát triển các công nghệ, y học và cơ sở hạ tầng mới để hỗ trợ các thế hệ tương lai
Tuy nhiên, kiến thức này có chi phí: các sứ mệnh không gian cực kỳ tốn kém và diễn ra trong môi trường thử thách nhất mà con người biết đến. Vì lý do này, điều quan trọng là mỗi thành phần, quy trình và thành phần sẽ được sử dụng trong không gian phải được kiểm tra rộng rãi. Việc khắc phục lỗi sau khi ra mắt thường là điều không thể và luôn đi kèm với chi phí lớn.
Công nghệ chân không của chúng tôi mô phỏng không gian như điều kiện trên Trái đất, cho phép nhiều thử nghiệm khác nhau và cần thiết diễn ra ở đây... để sử dụng ở đó.
Ví dụ về thử nghiệm không gian trước khi ra mắt diễn ra ngày hôm nay
Nhiều hệ thống chân không mà chúng tôi thiết kế và chế tạo được thiết kế riêng cho mục đích của họ. Dưới đây là một số ví dụ về các thử nghiệm sứ mệnh không gian điển hình nơi công nghệ của chúng tôi được sử dụng.
- Kiểm tra hệ thống truyền động điện và máy đẩy
- Buồng chân không nhiệt
- Lớp phủ kính viễn vọng
- Làm mát máy dò kính co rút
- Phân hủy khối lượng và nung chân không
Kiểm tra hệ thống truyền động điện và máy đẩy
Cho phép kiểm tra máy đẩy trong thời gian dài để đảm bảo máy đẩy có thể duy trì mức hiệu suất và chịu được điều kiện không gian trong các nhiệm vụ không gian kéo dài.
Buồng chân không nhiệt
Tất cả các bộ phận sẽ được sử dụng trong không gian phải được kiểm tra độ bền của chúng đối với nhiệt độ khắc nghiệt cũng như bức xạ (ánh sáng). Phạm vi chu kỳ nhiệt của TVAC có thể từ 70k đến 400k.
Lớp phủ kính viễn vọng
Việc phủ lại gương lớn, rất nhạy cảm bằng bạc hoặc nhôm cần được thực hiện lại mỗi 1-2 năm trong chân không. Điều này rất cần thiết cho hiệu suất tối ưu của chúng.
Làm mát máy dò kính co rút
Công nghệ đông lạnh của chúng tôi được sử dụng để giảm nhiệt độ của bộ thu xuống thấp đến 4k. Điều này cho phép kính viễn vọng phát hiện ánh sáng ngoài tia cực tím, gamma và vi sóng.
Phân hủy khối lượng và nung chân không
Kiểm tra tổng hao hụt khối lượng (TML) đo sự suy thoái của các yếu tố trong môi trường không gian khắc nghiệt để xác định độ bền của chúng trong thời gian dài.
Cho phép kiểm tra máy đẩy trong thời gian dài để đảm bảo máy đẩy có thể duy trì mức hiệu suất và chịu được điều kiện không gian trong các nhiệm vụ không gian kéo dài.
Tất cả các bộ phận sẽ được sử dụng trong không gian phải được kiểm tra độ bền của chúng đối với nhiệt độ khắc nghiệt cũng như bức xạ (ánh sáng). Phạm vi chu kỳ nhiệt của TVAC có thể từ 70k đến 400k.
Việc phủ lại gương lớn, rất nhạy cảm bằng bạc hoặc nhôm cần được thực hiện lại mỗi 1-2 năm trong chân không. Điều này rất cần thiết cho hiệu suất tối ưu của chúng.
Công nghệ đông lạnh của chúng tôi được sử dụng để giảm nhiệt độ của bộ thu xuống thấp đến 4k. Điều này cho phép kính viễn vọng phát hiện ánh sáng ngoài tia cực tím, gamma và vi sóng.
Kiểm tra tổng hao hụt khối lượng (TML) đo sự suy thoái của các yếu tố trong môi trường không gian khắc nghiệt để xác định độ bền của chúng trong thời gian dài.
Công nghệ chân không nào dành cho thử nghiệm không gian nào?
| Bơm chân không sơ bộ | Máy bơm turbo | Máy bơm lạnh | Làm mát lạnh | Khoang tùy chỉnh | |
| Kiểm tra hệ thống đẩy/máy đẩy | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |
| Kiểm tra buồng chân không nhiệt | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| Phân hủy khối lượng & nung chảy | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ |
| Lớp phủ kính viễn vọng | ✔ | ✔ | |||
| Làm mát kính viễn vọng | ✔ | ✔ | ✔ |
Tại Leybold, chúng tôi là một trong những nhà cung cấp công nghệ chân không duy nhất có thể cung cấp phạm vi sản phẩm 360° thực sự.
Mặc dù danh mục đầu tư của chúng tôi rộng lớn và đa dạng, nhưng các giải pháp chúng tôi cung cấp cho ngành công nghiệp không gian rơi vào 5 loại thiết bị khác nhau.
Bơm chân không sơ bộ
Những bơm này được sử dụng để giảm phạm vi áp suất từ khí quyển xuống 1e-2 mbar, tùy thuộc vào loại bơm được sử dụng.
Đối với các hoạt động đào buồng có thể tích từ trung bình đến lớn, thường sẽ sử dụng bơm thông lượng cao như:
Đối với các khoang nhỏ hơn, các tùy chọn phù hợp hơn sẽ là:
Chân không cao (HV)
Phạm vi áp suất chân không cao (HV) thường đạt được trong ngành công nghiệp không gian bằng cách sử dụng bơm phân tử tuabin. Dòng sản phẩm rộng rãi của chúng tôi có nhiều kích cỡ, tốc độ bơm và các biến thể được thiết kế riêng cho các ứng dụng cụ thể.
Công nghệ đông lạnh
Công nghệ đông lạnh bao gồm 3 yếu tố chính. Những công nghệ này có thể được cấu hình theo các cách khác nhau để đạt được các mục đích khác nhau:
- Đầu lạnh COOLPOWER e và máy nén khí heli COOLPAK e kết hợp để tạo ra các hệ thống làm lạnh/làm mát đông lạnh.
- Bơm chân không đông lạnh COOLVAC e cung cấp chân không UHV lên đến 10.000 l/giây. Chúng thường được sử dụng kết hợp với COOLPOWER e & COOLPAK e cho các quy trình cụ thể.
Buồng & hệ thống chân không
Buồng chân không UNIVEX của chúng tôi tạo ra bất động sản nơi diễn ra thử nghiệm. Một số buồng đủ lớn để chứa toàn bộ phi thuyền, trong khi những buồng khác được thiết kế để thăm dò các yếu tố riêng lẻ.
Cũng như mô phỏng chân không của không gian khác, chẳng hạn như TVAC, tái tạo sự thay đổi nhiệt độ cực cao, hoặc TML đo lường mất khối lượng trong thời gian dài trong điều kiện thử thách.
Nhiều hệ thống UNIVEX của chúng tôi được thiết kế riêng theo nhiệm vụ của các dự án cụ thể.
Đo lường và thiết bị đo
Xây dựng một hệ thống chân không chìa khóa trao tay thực sự cũng đòi hỏi phải lắp đặt các công nghệ đo lường và kiểm soát như cảm biến, đồng hồ đo và máy phát cùng với máy phân tích khí dư và hệ thống phát hiện rò rỉ. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp tất cả các loại van, phụ kiện và mặt bích kết nối công nghệ của chúng tôi với nhau.
Tương lai của nghiên cứu không gian
Hệ thống chân không chìa khóa trao tay cân bằng hoàn hảo, được xây dựng cho các mục đích rất cụ thể, từ nhiều giải pháp chân không đa dạng.
Xây dựng các hệ thống tùy chỉnh là một nguyên tắc cốt lõi trong việc phát triển tất cả các công nghệ mà chúng tôi tạo ra cho lĩnh vực không gian.
Khi tham vọng và nhiệm vụ kỹ thuật của các dự án trong tương lai phát triển, công nghệ cho phép nghiên cứu không gian cũng phát triển. Các dự án trong tương lai đang tiến về phía trước từ việc chỉ đơn giản là xem xét những tác động của việc phóng-quỹ đạo-tham gia lại. Các lĩnh vực nghiên cứu mới bao gồm:
Khám phá không gian sâu
Mở rộng kiến thức của chúng ta về các hành tinh và ngân hà vượt ra ngoài hệ mặt trời, các sự kiện ngay sau đợt nổ lớn và hiểu rõ nguồn gốc của vũ trụ.
Nghiên cứu ngoại hành tinh
Tìm kiếm các hành tinh có thể hoặc có thể hỗ trợ sự sống. Điều này liên quan đến cả việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh cũng như khả năng thực hiện sự thuộc địa hóa liên hành tinh trong tương lai của chính chúng ta.
Chiêm tinh học
Hiểu biết về cách thức hoạt động của vũ trụ, ở cấp độ vi sinh học và vĩ mô, cũng như mở rộng kiến thức của chúng ta theo thuật ngữ chung Nghiên cứu trong lĩnh vực này sẽ trực tiếp thông báo cho các sứ mệnh trong tương lai.
Khai thác tiểu hành tinh
Người ta ước tính rằng các nguồn tài nguyên thiên nhiên và nguyên tố cốt lõi gần như không giới hạn tồn tại trên các tiểu hành tinh, việc tiếp cận chúng sẽ mang lại cơ hội kinh tế và môi trường đáng kể và có thể cung cấp các nguồn năng lượng mới cho các nhiệm vụ trong tương lai.
Quản lý chất thải
Với số lượng phóng vệ tinh được lên kế hoạch theo cấp số nhân trong những thập kỷ tới, cộng với số lượng vật thể trong không gian, nhiều dự án đã được lên kế hoạch để bắt đầu quá trình dọn dẹp các mảnh vụn trên quỹ đạo xung quanh hành tinh của chúng ta.
Thị trấn giữa các hành tinh
Hiểu xem sự sống của con người có thể được hỗ trợ trên các hành tinh khác hay không, làm thế nào chúng ta sẽ đến đó, làm thế nào chúng ta sẽ xây dựng cơ sở hạ tầng hỗ trợ cần thiết, và làm thế nào chúng ta sẽ tìm nguồn cung cấp thực phẩm và năng lượng cần thiết để hỗ trợ sự sống.
Tạo điều kiện cho tương lai tích cực thông qua chân không
Hợp tác và đổi mới có liên kết vốn có. Kể từ năm 1850, tại Leybold, chúng tôi đã thiết kế và xây dựng các giải pháp chân không cho phép các dự án trong khoa học, công nghiệp và R&D phát triển công nghệ của tương lai.
Hãy trao đổi với đội ngũ của chúng tôi: các hệ thống chìa khóa trao tay được thiết kế riêng của chúng tôi có thể cho phép sứ mệnh tiếp theo của chúng tôi!
Chân không cao, siêu cao và cực cao: những nguyên tắc cơ bản
Tải eBook của chúng tôi để hiểu những thách thức liên quan đến việc đạt được và làm việc với chân không cao, siêu cao hoặc cực cao và những điều cần cân nhắc.
- Sách quảng cáo
- Blog và nhiều hơn nữa
- Lĩnh vực ứng dụng
