30 Temmuz 1955'te Birleşik Devletler, 1957–1958 Uluslararası Jeofizik Yılı'nda uzaya uydu fırlatma konusunda kararlı olduğunu duyurdu. Bundan dört gün sonra Sovyetler Birliği de yakında uydu fırlatacaklarını duyurdu. "Uzay yarışı" başlamıştı ve on yıllar boyunca dünya her yeni fırlatmayı hayranlıkla izledi.

Bugün farklı bir uzay yarışı çok daha az tantana ile gerçekleşiyor. NASA alçak Dünya yörüngesini (LEO), resmi, akademik ve özellikle kâr amaçlı kurumlar için fırsatlarla dolu bir ticari ekonomi olarak tanımlıyor.

Şu anda LEO bölgesinde yaklaşık 7.500 uydu var ve bu sayı önümüzdeki 10 yıl ve sonrasında tam anlamıyla çok hızlı artacak. Birleşik Devletler Sayıştay'ının bir raporuna göre fırlatma hızı yıldan yıla artarken 2030'a kadar 58.000 uydu daha fırlatılacak. Tek bir rokette 40–60 uydunun fırlatılması günümüzde normal, Ocak 2021'de bir SpaceX roketi 143 uydu gibi muazzam bir yükü taşıdı.

Öncü fırsatlar, zamansız iş ilkeleri

LEO ticari ekonomisindeki büyümenin çoğu iletişim, İnternet erişimi, Dünya gözlemi, hava durumu takibi, küresel konumlandırma ve diğer hizmetleri sunmak için küresel ağlarda çalışacak uyduların güdümünde. Yeni birçok uygulama kesinlikle geliştirilecek. Örneğin bu denli LEO faaliyeti sonucu ortaya çıkacak tehlikeli döküntüleri toplamak için çöp toplayan uydu gereksinimini de beraberinde getirecek mi?

Amazon, Planet, OneWeb, SpaceX, Lockheed Martin, Sierra Nevada Corporation ve L3Harris gibi şirketler şu anda yolu açıyor, ama bu alan inovatörlerin, tarımdan felaket önlemeye, uzaktan sağlık hizmetinden küresel güvenlik ve ötesine her şeyde devrim vaat eden yeni fırsatlar yaratması için oldukça geniş. Her ticari girişimde olduğu gibi, uzaydaki başarı da temel, iyice oturmuş iş ilkelerine bağlı; bunlardan biri de minimum maliyetle maksimum kazanç elde etmek.

Uzayın zor koşulları ve piyasanın gerçekleri için tasarlanan motorlar

Robotik eklemleri ve aktüatörleri, kriyojenik soğutma sistemlerini, tepki tekerini, antenleri, güneş panellerini, cayroskopları ve diğer işlevleri kontrol eden motorlar için uydu tasarımcılarının, tekrarlamayan mühendislik maliyetlerini ve teslim sürelerini azaltacak fırsatları, performanstan ödün vermeden bulması gerekiyor.

Motorlar gerekli miktarlarda hemen tedarik edilebilmeli, ama aynı zamanda LEO uydularının tipik olarak hizmette kaldığı 3-5 yıl boyunca güvenilir şekilde çalışması için gereken kalite ve güvenilirliği de sunması gerekiyor. Uygulamaya uygunluk ve spesifikasyonlara göre performansa ek olarak motorlar uzay uçuşunun sert koşullarına da dayanmalıdır.

Darbe ve titreşim. Yükler, roket fırlatma ve uçuş sürecinin streslerine bağlı olarak aşırı darbe ve titreşime maruz kalabilir. Motorların, uydular yörüngeye yerleştirildiğinde performanslarında herhangi bir bozulma olmadan bu kuvvetlere güvenilir şekilde dayanması gerekir.

Kollmorgen; KBM, TBM, RBE ve diğer gövdesiz servo motor platformlarımızın kullanıldığı  LEO uyumlu birçok çözüm sunmaktadır ve bunların tümü en aşırı koşullarda ve arızanın bir seçenek olmadığı uygulamalarda çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bu motorların binlercesi; karadaki, su altındaki ve tabii ki uzaydaki aşırı yüksek darbe ve yüksek titreşim koşullarında güvenilir olduklarını her gün kanıtlamaktadır.

Aşırı sıcaklıklar. Bir uzay aracı güneş ışığından Dünya'nın gölgesine geçiş yaptığında sıcaklıklar +125 ºC'den –65 ºC'ye değişebilir. Ayrıca atmosferin olmaması da uzayda konveksiyon ile soğutma olmayacağı anlamına gelir, bu yüzden motorlar ve elektronik bileşenler ile üretilenler de dâhil uydu içindeki sıcaklıklar termal radyasyon yoluyla ve genelde bir kriyo-soğutucu veya ısıyı radyatörlerden radyatörlere aktarmaya yönelik pompalanan akışkan devresi gibi bir aktif sistem desteği ile yönetilmelidir.

Motorlar sürekli ve aşırı sıcaklık döngülerinin termal şoklarına dayanabilmelidir. Ayrıca, genel termal yönetim sürecine de aşırı sarım sıcaklığı artışına bağlı olarak olumsuz katkıda bulunmamalıdırlar. Kollmorgen, standart elektromanyetik tasarımlarımız için genişletilmiş ortam sıcaklığı aralığı sunarak standart motorlarımızın uzayda karşılaşılan sıcaklık aralıklarına rağmen güvenilir şekilde çalışacak modifiye versiyonlarını sağlayan malzeme tarifleri geliştirmiştir. Bunun yanında, yüksek verimli elektromanyetikler kullanan Kollmorgen motorları gereken tüm performansı görece düşük bir sıcaklık artışı ile ve daha büyük ve ağır bir motor gerekmeden sergileyebilir.

Radyasyon. Güneş olaylarından ve galaktik kozmik ışınlardan kaynaklanan iyonize partiküller ve elektromanyetik radyasyon, uyduların dış kaplamasına nüfuz ederek içindeki malzemeye zarar verecek kadar enerji yüklü olabilir. Motorlarda radyasyon, ısıyı düzenlemeye ve darbelere karşı korumaya yardımcı olan elektrik yalıtımı ve sarım kapsülleme için kullanılan geleneksel malzemelerin bozulmasına yol açabilir.

Kollmorgen, LEO uydularının güvenilirlik ve yaşam döngüsü gereksinimlerini karşılamak için kendi standart motor tasarımlarının birçoğunda çeşitli modifikasyonlar yapabilecek kapasiteye sahiptir. Buna patentli, radyasyona dirençli yalıtım ve kapsülleme malzemeleri de dâhildir.

Gaz giderme. Metalik olmayan malzemeler vakum ve uzaydaki güneş sıcaklığı altında gaz salabilir. Bu uçucu bileşikler, uydunun işleyişi için kritik lensler, aynalar, sensörler ve diğer yüzeyler üzerinde yoğuşarak kirlenmeye yol açabilir. Uzay ortamında performansı yetersiz malzemelere örnek olarak diğerleri ile birlikte polyesterler, Teflon, vinil, naylon, silikon, doğal kauçuk, butil kauçuk, polistiren ve polietilen gösterilebilir.

Normal sarım kaplamalarında kullanılan polyesterler gibi bu malzemelerin birçoğu dünya yüzeyindeki uygulamalar için tasarlanan motorlarda bulunur. Ancak Kollmorgen, toplanan uçucu yoğuşabilir malzemelerin (CVCM) ≤%0,1 seviyesindeki NASA-STD-6016A gaz salma standardı da dâhil vakumlu ortamların gereksinimlerini karşılamak için kendi standart motorlarının birçoğunu özel malzemelerle ve patentli üretim süreçleri ile modifiye edebilir.

Boyut ve ağırlık. Daha önce devletin resmi uzay kurumlarının ve uzun geçmişe sahip endüstri devlerinin egemenliğinde olan LEO uzay bölgesi artık popüler hayal gücünün en uç sınırında değil. Bu alan artık inovatörlere ve her türden girişimciye açık bir piyasa. Bu durum ileri düzeyde özelleştirilmiş mini uyduların (100–500 kg), mikro uyduların (10–100 kg), nano uyduların (1–10 kg) ve hatta daha küçük piko uyduların geliştirilmesiyle daha da geçerli hâle geldi; bunların tümü, daha düşük maliyetlerle daha da yüksek performans sunan bileşenlerin minyatürleştirme seviyesinin artmasıyla mümkün oldu.

Boyut ve ağırlık uzaya fırlatılacak eşyalar için her zaman önemliydi, ama tek bir roket artık 100'den fazla uydu taşıyabildiğinden en hafif, en kompakt pakette maksimum performans sunan uzaya uyumlu motorlar son derece değerli. Kollmorgen, her sınıftan uyduda performansı en üst düzeye çıkarırken boyutu ve ağırlığı en aza indirmek için ideal uyumlu çok çeşitli boyutlarda lider güç ve tork yoğunluğuna sahip gövdesiz servo motorlar sunuyor.

Gelin keşfedelim

Kollmorgen, 1960'ların ortasında Gemini görevleri ile başlayıp ay inişleri, Uzay Mekiği, birden çok Mars rover projesi ve diğer pek çok program süresince yüksek profilli uzay uygulamaları için motorlar tedarik etti. Şimdi aynı uzmanlığı, LEO ticari ekonomisindeki üstel büyümeyi beslemek için gereken yüksek hacimli, uzaya uyumlu motorlar tedarik etmek için uygulayabiliriz.

Yenilikçi ve başarılı LEO uyduları tasarlamanıza yardım etme kapasitemiz bir blog yazısında açıklayabileceklerimizden çok daha fazlasını kapsıyor. Bu yüzden istediğiniz zaman bizimle iletişim kurabilirsiniz. Bilimsel gereksinimleriniz, mühendisler arası çalışma hakkında konuşmaya ve uydunuzu fırlatma rampasına yerleştirmenize yardım etmeye hazırız