-> Kompetenciák -> Űrtechnika -> Alkatrészek

Alkatrészek

Passzív termikus alkatrészek (ESA-TD21)

A műholdak termikus stabilitása lényeges a misszió sikerének és a megfelelő teljesítmény biztosításához. Ha a komponensek túl nagy vagy túl alacsony hőmérsékletnek vannak kitéve, akkor károsodhatnak, ami a teljesítményt jelentősen befolyásolja.

  • Radiátorok:
    A passzív termikus szabályozó rendszerek (angolul PTCS - Passive thermal control system) legfőbb alkatrészei a radiátorok. A műholdakon felgyülemlett felesleges hőt a radiátorok sugározzák az űrbe. A hőleadás maximaizálása és a Napból érkező hőterhetlés minimalizálására a legtöbb radiátor valamilyen felületi bevonatot kap. A leggyakoribb felületi bevonat a fehét festék (speciális űripari festékkel). A termikus szabályzó rendszerek további részei az MLI (Multi-layer insulation - ami a műholdszerkezetet védi a Napból és a bolygókról érkező hőtől), a termikus tömítőanyagok (thermal filler - ami javítja a hővezetést az interfészek között), a termikus alátétek (thermal washer - ami csökkenti a hővezetést a kiválasztott interfészek között), a hőgyűjtők (thermal doubler - ami a hőmérsékelt kiegyenlítését segíti), és a tükrök (SSM - Secondary Surface Mirror - ami a hősugárzó képességet növeli).

    Referenciák:

s s
1. ábra: Az Admatis által fejlesztett műholdradiátorok (balra fent: Sentinel-2 SWIR és
VNIR FEE radiátorok, jobbra: CHEOPS FPA és FEE radiátorok)

 

  • Hőpajzsok
    A hőpajzsok feladata a műholdalkatrészek elszigetelése a külső hőhatásoktól (pl. UV-sugárzás), a hőenergia szétszórásával, visszatükrözésével vagy elnyelésével. A hőpajzsok általában általában valamilyen bevonatot kapnak, ami segíti a hő szétszórását (pl. fekete festék).

    Referenciák:

s s
2. ábra: Sentinel-2 műhold M3 Hőpajzs (balra) és Diffuser Screen (jobbra)

 

Optikai árnyékolók és befogók (ESA-TD16)

  • Optikai tok
    A legtöbb tudományos űrmisszió esetében a tudományos cél a Föld, a csillagok, esetleg más bolygók, égitestek megfigyelése. Ezekben a missziókban a műholdnak szüksége van egy vagy több kamerarendszerre. A kameraszerkezet általában valamilyen fémből készül. A kamera tokok és befogók általában valamilyen felületi bevonatot kapnak, aminek segítségével a beérkező "káros" fény csökkenthető. A leggyakrabban alkalmazott bevonat a speciális fekete festék, ami növeli a szerkezet fényelnyelőképességét.

    Referenciák:

s s
3. ábra: Az Admatis által fejlesztett Optikai tok (balra: összeállított CAD model, jobbra:
az optikai tok és a lencsék befogó gyűrűi)

 

  • Optikai árnyékolók, kalibráló ernyők, elterelő ernyők
    A műholdak optikai befogóinak legfontosabb feladata a kamera elszigetelése a kamera látószögén kívülről érkező (FOV) káros fénytől. A beérkező fényt a felületeknek többször vissza kell tükrözni, hogy minimalizáljuk az optikai rendszert ténylegesen elérő fényintenzitást. Az optikai befogók általában fekete festékréteget kapnak, a fényelnyelés maximalizálása érdekében.

    Referenciák:

s s
4. ábra: Sentinel-2 optikai árnyékolók (balra fent: Elterelő ernyő, balra lent:
MY kalibrációs ernyő és Felső árnyékoló, jobbra: Árnyékoló #1)

s
5. ábra: Kísérleti kompozit optikai árnyékolók (balra: méhsejtszerkezetű alumínium + alumínium
lemez, jobbra: rohacell hab + alumínium lemez)

 

Kisegítő alkatrészek és befogók (ESA-TD20)

  • Befogók, kábeltartók, távtartók, kinematikai tartók
    A csatlakozó befogók legfontosabb feladata az elektromos csatlakozók befogása, megtartása. A kábeltartók és távtartók feladata az elektronikai alkatrészektől kivezetett vezetékek, kábelek tartása, elvezetése. A befogók, távtartók alapanyaga általában valamilyen alumínium- vagy titánötvözet. A műholdak kinematikai (vagy izosztatikus) tartói olyan alkatrészek, amelyek a különböző alkatrészek vagy teljes összeszerelt műholdegységek között kiegyenlítik a terhelést. Ezek a tartók lehetnek egy-, kettő-, három-, vagy négy tengelyűek is, alapanyuk általában Invar acél. Az Invar acélok hőtágulása a különböző anyagszerkezeti változásoknak köszönhetően gyakorlatilag zérus. Hőtágulási együtthatójuk 20 °C és 100 °C között kb. 1.2 × 10^-6 K^-1 vagy 1.2 ppm/°C, míg az átlag acélötvözetek együtthatója 11-15 ppm.

    Referenciák:

s s
6. ábra: Az Admatis által fejlesztett csatlakozó befogók és kábeltartók (balra fenn), tartószerkezetek és
távtartók (balra lenn) és kéttengelyű kinematikai tartók (jobbra)

 

MGSE - Mechanikus földi kiszolgálóegységek (ESA-TD26)

A műholdalkatrészek gyártásához, mozgatásához, teszteléséhez különböző speciális eszközöket kell kifejleszteni, amelyeket GSE-nek (Ground support equipment - földi kiszolgáló egységek) nevezünk. Az ilyen eszközök két nagy csoportra oszthatók, az elekronikai (EGSE) és a mechanikus (MGSE) kiszolgálóegységekre. Az MGSE kategória magába foglalja a gyártáshoz szükséges különböző támasztó-, befogó eszközöket, a műholdalkatrészek mozgatásához szükséges adaptereket, és a különböző ellenőrzésekhez és tesztekhez (mechanikus tesztek, rázótesztek) használt adaptereket is.

Referenciák:

s s
7. ábra: Rázóadapterek az MSI (balra) és a CHEOPS (jobbra) projektben készült alkatrészekhez

s sss
8. ábra: A "hámozó" teszt befogója (balra) és a MAF projektben kifejlesztett
szerelő troli a nagyméretű gyűrűadapterekkel (jobbra)