Alçak Dünya yörüngesi uydularını kullanarak uzayı ticarileştirme süreci üstel şekilde büyürken insanlı ve insansız uzay araçları, yörünge istasyonları ve uzaya malzeme taşıyan roketlerle derin uzay keşfi yeni bir döneme giriyor.
Örneğin şu anda Mars yüzeyini keşfeden Perseverance Rover'ı ele alın. Space Launch System, ilk kez derin uzaya insanlı uçuşları taşımak için üretilen ve tasarlanan şimdiye kadarki en güçlü roket. Artemis projesi, bilimsel keşif, ticari fırsatlar geliştirme ve insanın Mars'ı ve ötesini keşfetmesine bir hazırlık olarak kalıcı bir yerleşim hedefiyle insanları aya geri götürecek.
Bunlar süren ya da hâlihazırda operasyona geçmiş projelerden yalnızca birkaç tanesi. Fırsatlar heyecan verici ama bunlardan yararlanmak için insanları güvende tutmak ve görevin başarısını sağlamak gibi önemli zorlukların üstesinden gelmek gerekiyor.
Başarısızlık bir seçenek değil.
En büyük zorluklardan biri, irtifa ve artikülasyon, güç üretimi, iletişim, gözlem, çevresel kontrol ve yaşam desteği alt sistemleri gibi bir uzay aracının birçok işlevini kontrol eden hareket sistemlerinin performansını ve güvenilirliğini sağlamaktır. Bu motorların uzun süre kusursuz çalışması beklenir, bazı görevlerde bu süre en sert koşullarda 30 yıldan uzundur.
İnsanlı ya da insansız yüzey keşif araçları (rover'lar) ek hareket gereksinimlerine sahiptir. Çekiş ve yönlendirme, robotik kol kontrolü, navigasyon ve tehlike önleme için kamera konumlandırma, örnek toplama ve diğer pek çok özel işlevde motorlar kullanılır.
İnsanlı uzay araçları, uzay istasyonları ve yaşam tesislerinde ise çevresel kontrol ve yaşam desteği alt sistemleri, radyasyon koruması, ısı önleme, kriyojenik soğutma pompaları, irtifa kontrolü, hareketlilik, tork araçları ve benzeri sistemler için daha da karmaşık ve kritik hareket gereksinimleri vardır.
İnsanlı ve insansız uzay görevleri; robotik ekipman üretimi, montajı ve servisine her geçen gün daha bağımlı hale gelmektedir. Benzer şekilde gelecekteki dünya dışı yaşam projeleri inşa etmek, dünya dışı kaynak madenciliği, ekipman bakımı vb. için de robotlar gerekli olacaktır.
Bütün bu sistemler ve alt sistemler birbirine birçok açıdan bağlıyken tek bir hareket sisteminin arızalanması görevin birden çok bileşenini tehlikeye atabilir ve zor, muhtemelen de tehlikeli onarımlar gerektirebilir. Zorluklar büyük. Başarısızlığın seçenek olmadığı bir alanda tam anlamıyla güvenebileceğiniz motorları tercih edin.
Bu dünyanın ötesindeki zorluklar
Uzaya yolculuk sırasında kalkış, Mach 1 hızına erişim, roket bölmelerinin ayrılması, itici ateşlemeler, kenetlenme ve inişler gibi birçok noktada aşırı darbe ve titreşimle karşılaşılır. Motorlar bütün bu olaylara yataklarında, sarımlarında, bağlantılarında, geri besleme cihazlarında ya da diğer bileşenlerinde herhangi bir hasar olmadan dayanmak zorundadır.
Özellikle yıllarca ve hatta on yıllarca güvenilir performans sergilemeleri gerektiği düşünülürse motor ve diğer bileşenlerin sağlığı için çok daha büyük tehditler içeren uzay ortamında sağlam bir yapıya sahip olmak hasarı önlemek için çok önemlidir. Bu tehlikelerin arasında en başta aşırı sıcaklıklar, radyasyon ve vakum gelir.
Dış uzayda temel sıcaklık −270 °C'dir. Sıcaklıklar, belirli ortama bağlı olarak bu taban değerden çok değişken sıcaklıklara artabilir. Örneğin ay yüzeyinde ekvator bölgesindeki sıcaklıklar gündüz +120 °C ile gece –130 °C arasında değişir. Kutuplara yakın olan sürekli gölgedeki bölgelerde sıcaklık –253 °C'ye kadar düşebilir ve bu bölgeler özellikle ilgi alanına girmektedir çünkü içmek ve yakıt üretmek için kullanılabilecek su buzunu içerebilir.
Bu koşulları hafifletecek termal yönetim sistemleri olsa bile motorlar yine de aşırı sıcaklıklarda ve hızlı sıcaklık döngülerinde çalışabilir olmalıdır. Bir o kadar önemli olan şey de motorların aşırı sıcaklık artışında termal sorunlara katkıda bulunmamasıdır, zira bu kullanım ömrünü azaltabilir ve yakındaki diğer bileşenlere zarar verebilir.
Galaktik kozmik ışınların iyonize partikülleri ve güneş olaylarından kaynaklanan elektromanyetik radyasyon uzay aracının dış kaplamasını geçip içindeki elektronik ve elektromekanik sistemlere zarar verecek kadar enerji yüklü olabilir. Motorların içinde yalıtım, sarım kapsülleme ve diğer bileşenler, bu radyasyon saldırısı altında bozulmaya ileri düzeyde dirençli özel malzemelerle tasarlanmalıdır.
Uzaydaki aşırı yüksek vakumda, metalik olmayan malzemelerden gaz çıkışı büyük bir sorun olabilir zira uçucu bileşikler yoğuşma yaparak lensleri, aynaları, sensörleri ve diğer yüzeyleri kirletebilir. Uzay ortamında performansı yetersiz malzemelere örnek olarak diğerleri ile birlikte polyesterler, Teflon, vinil, naylon, silikon, doğal kauçuk, butil kauçuk, polistiren ve polietilen gösterilebilir. Uzayda kullanılmak üzere tasarlanan motorlarda bu malzemeler kullanılmamalı ya da düşük salma/gaz çıkışı özellikleri sergileyen özel malzemelerle değiştirilmelidir.
Kollmorgen ile Kalkış
Kollmorgen 1960'lardaki Gemini programından başlayıp, Skylab uzay istasyonu, Uzay Mekikleri ve günümüzün alçak Dünya yörüngesi uydularındaki üstel büyümeye kadar devam eden süreçte uzay uçuşlarında kullanmak için tasarlanmış motorlar tedarik etmektedir.
Ayrıca uzaya uygun motorlarımız uzayda çok daha uzağa gitmiştir. Bu motorlar aya giden Apollo görevlerinde, Mars'a inen Viking 1'de ve Mars rover'ları Spirit, Opportunity, Curiosity ve Perseverance'ta kullanılmıştır. Ayrıca müşterilerimiz, uzay keşfinin rönesansı başlarken motorlarımızı daha pek çok görevde kullanmayı planlamaktadır.
Kollmorgen uzay araçları için doğru iş ortağıdır çünkü biz, ne kadar aşırı koşullar olsa da ortama uygun motoru işbirliğine dayalı şekilde tasarlama konusunda uzmanız.
Uzaya uygulamalarında, yoğun radyasyon ortamlarında kullanıma uygun KBM, TBM ve RBE gövdesiz motor platformlarımızı kullanan çözümler sunabiliriz. Motorlar, aşırı yüksek vakum altında çalışırken NASA-STD-6016A gaz çıkışı gereksinimlerini karşılayacak şekilde tasarlanabilir. Bu motorların çok yüksek ortam sıcaklığı aralığında düşük termal artış özelliklerine sahip tasarımları mevcuttur. Üstelik sınıfındaki en iyi tork yoğunluğu, her türlü uzay uygulamasında çok önemli bir konu olan boyut ve ağırlığı da en aza indirmektedir.
Geleneksel motorlarımızda uzay uygulamalarına uyumlu hâle getirmek için yapılacak modifikasyonlar standart çözümleri temel aldığından, Kollmorgen yıllarca acımasız koşullarda çalışmak üzere tasarlanmış motorlar için tekrarlayan mühendislik maliyetlerini ve teslimat sürelerini azaltmaya yardımcı olabilir.
Başlamaya hazır mısınız?
Uzay programınızı yerden kaldırıp sıra dışı özellikle kazandırmak için yardım etmeye hazırız. Bizimle istediğiniz zaman iletişime geçebilirsiniz. Gereksinimleri anlayan, güvenilir ve yüksek performanslı birçok motoru uzaya göndermiş ve başarılı bir programı başlatmanıza yardım etmeye hazır mühendislerimiz sizinle görüşecektir.
