In der anspruchsvollen Umgebung des Weltraums müssen Satelliten mit extremen Temperaturschwankungen, Strahlenbelastung und dem Vakuum des Kosmos zurechtkommen. Um diese Satelliten gegen diese rauen Bedingungen zu schützen und ihre Langlebigkeit zu gewährleisten, ist die Mehrschichtisolierung (MLI) eine wichtige Schutzmaßnahme. Diese thermische Isolationsmethode, die aus reflektierenden Folienschichten besteht, die durch Abstandsmaterialien mit geringer Leitfähigkeit voneinander getrennt sind, spielt eine entscheidende Rolle bei der Temperaturregulierung und der Aufrechterhaltung der Widerstandsfähigkeit von Satelliten in der unberechenbaren Welt des Weltraums.
Herausforderungen durch flüchtige Verbindungen
Auch wenn MLI die thermischen Bedingungen gut beherrscht, kann es flüchtige Verbindungen aus dem Herstellungsprozess enthalten. Diese Verbindungen können, wenn sie nicht behandelt werden, im Vakuum des Weltraums ausgasen, sich auf empfindlichen Oberflächen absetzen und die kritischen Systeme des Satelliten beeinträchtigen.
Die Rolle von Thermal-Vakuum-Bakeouts
Um die unerwünschten flüchtigen Verbindungen zu entfernen, kommt das Thermal Vacuum Bakeout-Verfahren ins Spiel. Indem die MLI-Decken einer kontrollierten Erwärmung und Vakuumbedingungen ausgesetzt werden, erleichtert dieses Verfahren das Ausgasen von flüchtigen Verbindungen aus den MLI-Schichten. Ziel ist es, die Isolierung von allen Substanzen zu befreien, die die Leistung des Raumfahrzeugs beeinträchtigen könnten.
Der Erfolg des Bakeout wird durch Referenzproben (MOC-Proben) und TQCM überwacht.
Molekulare organische Verunreinigungen (MOC) werden entnommen, um das Vorhandensein von organischen Restverbindungen auf molekularer Ebene nach dem Ausbacken zu bewerten. Diese Proben werden in Labors analysiert, um organische Verunreinigungen zu identifizieren und zu quantifizieren. Die Überwachung des MOC-Gehalts ist wichtig, um potenzielle Probleme zu vermeiden und die optimale Leistung empfindlicher Luft- und Raumfahrtgeräte zu gewährleisten.
Eine temperaturgesteuerte Quarzkristall-Mikrowaage (TQCM) ist ein hochempfindliches Instrument, das Massenänderungen im Nanogrammbereich misst, indem es Verschiebungen in der Resonanzfrequenz eines Quarzkristalls erkennt. Anhand der Frequenzveränderung im Laufe der Zeit kann der Erfolg des thermischen Vakuum-Bakeouts unseres MLI überwacht werden.
Unsere Kernkompetenz
Bei Aerospace & Advanced Composites (AAC) betreiben wir einen speziellen Prüfstand für mehrere MLI-Gummitücher in einem einzigen Ausheizvorgang. Die maximale Größe der MLI-Decken kann 1400x1900mm betragen, größere Decken können gefaltet werden. Es sind bis zu 12 Bleche mit den oben genannten Abmessungen möglich. Die Anlage befindet sich in einem ISO-7-Reinraum, der die Handhabung von Raumfahrthardware erlaubt.
Eine detaillierte Beschreibung unserer Einrichtungen finden Sie hier.
Schlussfolgerung
Das Thermal Vacuum Bakeout von MLI für Satellitenmissionen löst praktische Herausforderungen und trägt zur Widerstandsfähigkeit und Langlebigkeit dieser wichtigen Instrumente bei. Indem wir die mit flüchtigen Verbindungen verbundenen Risiken mindern, verbessern wir die Gesamtleistung der Satelliten und unterstützen die laufenden Fortschritte in der Erdbeobachtung.
Sind Sie an weiteren Informationen interessiert? Nehmen Sie Kontakt mit unserem Expertenteam auf office@aac-research.at oder besuchen Sie uns unter Luft- und Raumfahrt und fortgeschrittene Verbundwerkstoffe: Raumfahrttechnik und -technologie
