Alçak Dünya Yörüngesi uydularının kullanımıyla 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 alalım. Space Launch System, derin uzaya insanlı uçuşları gerçekleştirmek için tasarlanan ve üretilen, ilk ve şimdiye kadarki en güçlü roket. Artemis projesi de bilimsel keşif, ticari fırsatlar geliştirme ve insanın Mars’ı ve ötesini keşfetmesine hazırlık olarak, kalıcı yerleşim hedefiyle insanları aya götürecek.
Bunlar süren ya da halihazırda operasyona geçmiş projelerden yalnızca birkaçı. Fırsatlar, heyecan verici olsa da bunlardan yararlanmak için insanları güvende tutmak ve görevin başarısını sağlamak gibi önemli zorlukların üstesinden gelmek gerekiyor.
Başarısızlık Bir Seçenek Değil
En büyük zorluklar, irtifa ve eklemlenme 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, seyrüsefer 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 dünya dışı yaşam projeleri inşa etmek, dünya dışı kaynak madenciliği, ekipman bakımı vb. için de gelecekte 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, ses hızına çıkma, 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 bileşenler için çok daha büyük tehditler içeren uzay ortamında sağlam bir yapıya sahip olmak, hasarı önlemek için çok önemlidir. Bu tehlikelerin arasında en başta aşırı sıcaklık, radyasyon ve vakum gelir.
Dış uzayda sıcaklık −270 °C civarındadır. Sıcaklıklar, belirli ortama bağlı olarak bu taban değerden çok, değişken sıcaklık değerlerine yükselebilir. Örneğin ayın Ekvator bölgesindeki sıcaklıklar gündüz +120 °C ile gece –130 °C arasında değişir. Ayın kutuplarına yakın olan sürekli gölgeli bölgelerdeki sıcaklık ise –253 °C’ye kadar düşebilir ve bu bölgeler içmek ve yakıt üretmek için kullanılacak suyun elde edileceği buzu içerebileceği için kritik öneme sahiptir.
Bu koşulları hafifletecek termal yönetim sistemleri olsa bile motorlar, yüksek sıcaklıklarda ve hızlı sıcaklık döngülerinde çalışabilir olmalıdır. Bir o kadar önemli olan diğer husus ise 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 işlevsiz hale getirebilir. 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 bu amaçla geliştirdiğimiz 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, koşullar ne kadar zor olsa da ortama uygun motoru iş birliğine dayalı şekilde tasarlama konusunda uzmanız.
Uzay uygulamalarında, yoğun radyasyon ortamlarında kullanıma uygun KBM, TBM ve RBE gövdesiz motor platformlarımızı kullanan çözümler sunabiliriz. Motorlar, aşırı yüksek vakum altında 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 zorlu koşullarda çalışmak üzere tasarlanmış motorlar için tekrarlayan mühendislik maliyetlerini ve teslimat sürelerini azaltmaya yardımcı olabilir.
Başlamaya Hazır Mısınız?
Uzay programı aracınızı yeryüzünden fırlatmak ve ona sıra dışı özellikler kazandırmak için yardım etmeye hazırız. Bizimle istediğiniz zaman iletişime geçebilirsiniz. Gereksinimlerinizi anlayan, güvenilir ve yüksek performanslı birçok motoru uzaya göndermiş ve başarılı bir programı başlatmanıza yardım etmeye hazır mühendislerimiz sizinle görüşecektir.
