چالش الکترونیک ماهواره ای
آیا علم موشک واقعاً اینقدر سخت است؟ این ضرب المثل، "این علم موشک نیست"، اگر شما اینطور باور کنید. و هشدار اسپویلر: این درست است - حتی برای مهندسان هوافضا. علم موشک، حضور در فضا و ساخت ماهواره تلاش های بسیار دشواری است. این مقاله بررسی می‌کند که چرا فضا مکانی بسیار چالش برانگیز برای سیستم‌های الکترونیکی است. ما به این خواهیم پرداخت که چگونه بر برخی از چالش‌برانگیزترین بخش‌های رسیدن به فضا و حضور در آن غلبه کرده‌ایم، و برخی از محصولات برتر آزمایش‌شده و واقعی و آماده فضا را برجسته خواهیم کرد.
رسیدن به فضا
برای برخی از اجزا، سخت ترین بخش هوافضا در واقع رسیدن به آنجاست. انسان‌ها کار خارق‌العاده‌ای در بهینه‌سازی سرعت سفر و راحتی در اینجا روی زمین انجام داده‌اند. یعنی سیستم تعلیق رولز رویس و صندلی های جت شخصی مجلل. اما سفرهای فضایی هنوز رنسانس «آسایش» را به خود ندیده است. در نهایت، بزرگترین چالش رسیدن به فضا، ارتعاشات و شتاب ناشی از پرتاب موشک است. با فناوری موشکی فعلی، بسیاری از اجزاء تا 14 گرم در ثانیه آزمایش می شوند. این برای اطمینان از اینکه آنها می توانند قدرت شگفت انگیز، حرکت، لرزش و صدای مرتبط با پرتاب موشک را تحمل کنند. از آنجایی که همه ماهواره‌ها در حال حاضر از طریق پرتاب موشک به فضا می‌رسند، خود ماهواره‌ها باید طوری طراحی شوند که در برابر نیروهای شدید موشک مقاومت کنند. در اصل، علم ماهواره به همان اندازه (اگر نه بیشتر)، دشوار از علم موشک است.
بسیاری از قطعات، مانند نیمه هادی ها، تحت ارتعاش و شتاب شدید عملکرد شگفت انگیزی دارند. با این حال، باید توجه ویژه ای برای چسباندن این قطعات صورت گیرد. اتصالات آنها می تواند به دلیل ارتعاش شدید نقاط شکست باشد. از سوی دیگر، قطعات الکترومکانیکی به ویژه در هنگام پرتاب در معرض خرابی هستند و کمتر در معرض شکست یک بار در فضا هستند. در این مورد، هنگام انتخاب اتصالات داخلی برای استفاده در اتصالات هوافضا، باید توجه ویژه ای صورت گیرد. آنها باید بتوانند در برابر حوادث بسیار شدیدتر از اکثر اتصال دهنده های روی زمین مقاومت کنند. یک نمونه فوق العاده از کانکتورهای پیشرفته هوافضا، MIL-DTL-38999 سری III Amphenol Aerospace است که می تواند تحت ارتعاش شدید دمای بالا تا 200 درجه سانتیگراد کار کند. همچنین دارای بسیاری دیگر از ویژگی های ضد فضا است. خوشبختانه، این ارتعاشات عوامل طراحی دائمی نیستند که مهندسان باید نگران آن باشند -- شتاب تا سرعت مداری را می توان در عرض چند دقیقه به دست آورد.
یکی دیگر از ملاحظات طراحی مرتبط با سفر به فضا، مقاومت در برابر شوک حرارتی یک قطعه است. سفر از سواحل آفتابی و مرطوب فلوریدا، جایی که بسیاری از موشک های ایالات متحده در آن پرتاب می شوند، تا دمای سرد -100 درجه سانتی گراد (148- درجه فارنهایت) فضا، می تواند به ویژه برای مواد بسیار رسانای حرارتی چالش برانگیز باشد. این به این دلیل است که آنها می توانند به سرعت دما را تغییر دهند و تنش های فاجعه باری را در مواد ایجاد کنند.
محیط زیست فضا
با این حال، هنگامی که یک ماهواره در فضا است، باید ملاحظات طراحی کاملاً متفاوتی برای محیطی که در آن باقی خواهد ماند در نظر گرفته شود. بسیار شبیه تفاوت اکوسیستم ایسلند با اکوسیستم پلی‌نزی فرانسه، محیط فضایی نیز بسته به فاصله آن از زمین بسیار متفاوت است. بسته به اینکه یک سیستم الکترونیکی در کجا در فضا قرار می گیرد، ملاحظات بسیار متفاوتی باید برای انطباق با چالش های ارائه شده توسط محیط مسکونی آن در نظر گرفته شود.
فشار در فضا
فضا یک خلاء است. دارای فشار نسبتاً صفر در مقایسه با فشار اتمسفر روی زمین است. از آنجایی که همه چیز در یک ماهواره بر روی زمین ساخته می شود، ذاتاً فشار اتمسفر تجربه شده در طول ساخت را می پذیرد. با این حال، هنگامی که این اجزا در خلاء قرار می گیرند، عملکرد آنها کاملاً متفاوت از زمانی است که در فشار اتمسفر هستند. برای اطمینان از ماندگاری اجزا در فضا، هر یک باید در یک محفظه خلاء حرارتی (TVAC) آزمایش شود که دما و شرایط بدون فشار فضا را شبیه‌سازی می‌کند. به عنوان مثال، اگر به دلیل نقص ساخت، لاستیک گلدان عایق یک کانکتور یک حباب هوای کوچک در خود محصور شده باشد، آن حفره هوا به طور بالقوه می تواند در شرایط خلاء به یک انفجار فاجعه بار تبدیل شود.https://sateltablo.com/blog/164-electrical-panel
بعلاوه، همه مواد تحت خلاء از گاز خارج می شوند، به این ترتیب مقادیر نسبتاً قابل توجهی از مواد گازی آزاد می کنند که می تواند به طور قابل توجهی مانع از اجزای مجاور شود. به عنوان مثال، مواد خارج شده از گاز می توانند آرایه های حرارتی یا خورشیدی را پوشش دهند. این می‌تواند تأثیر منفی بر راندمان، مه‌آلود کردن سنسورها یا اپتیک‌ها، و حتی تخریب خواص حرارتی ضروری مواد مجاور داشته باشد. اغلب، به منظور کاهش میزان مواد خروجی از گاز در فضا، مواد ماهواره‌ای و اجزای الکتریکی قبل از ارسال به فضا در اتاق‌های TVAC از گاز خارج می‌شوند.ساتل تابلو آسیا
تخریب UV
بیشتر ماهواره های مدار پایین زمین، از جمله ایستگاه فضایی بین المللی، در ترموسفر وجود دارند.بانک خازنی