حاليًا ، هناك حوالي 8 ، {1}} الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض ، مع ما يقرب من 2 ، {3}} أضيفت الأقمار الصناعية الجديدة كل عام. بحلول عام 2030 ، من المتوقع أن يرتفع عدد عمليات إطلاق مركبات الإطلاق إلى 200. ويعني قطاع الطيران الاستثمارات الرأسمالية الضخمة ، والتي ستتدفق إلى الشركات التي تتقن تقنيات المعالجة الرئيسية.
لحام الختم الخارجي
في قطاع الفضاء الجوي ، يتم استخدام لحام ختم الليزر للحام لسبائك درجات الحرارة العالية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم والسبائك التيتانيوم والنيكل بدقة وموثوقية عالية. تعتبر مزايا الليزر سرعات عملية سريعة ، وذلك بفضل أنظمة الاستشعار المتعددة المحسنة ، ومدخلات الطاقة التي يتم التحكم فيها بدقة ولحامات أكثر جمالًا وأنيقة. يصبح لحام ختم الليزر تدريجياً عملية قياسية في المناطق المهمة ، مثل تصنيع خزانات الوقود الصاروخية. يعد ختم خزانات الوقود الصاروخ أمرًا بالغ الأهمية ، وأي تسرب صغير يمكن أن يؤدي إلى إلغاء الإطلاق. إذا كان هناك تسرب ولم يتم اكتشافه ، فإن بدء تشغيل محرك الصواريخ في هذه الحالة سيؤدي إلى كارثة. لهذا السبب ، تميل شركات الطيران إلى استخدام تكنولوجيا الليزر مع عامل تأمين أعلى.
الانضمام إلى مواد مختلفة
يمكن أن تضمن ليزر نبض Ultrashort أيضًا محكمة الإغلاق ولا تكسير عند اللحام بمواد مختلفة بسبب التحكم الدقيق في الطاقة. مثال واحد هو لحام الزجاج إلى المعدن. هذه المجموعات مناسبة بشكل خاص للمكونات البصرية على الأقمار الصناعية أو النوافذ لمحطات الفضاء. الميزة الرئيسية للحام بالليزر هي أنه اتصال مباشر ، مما يعني أن المواد اللاصقة الحساسة للحرارة أو غير ضرورية ، وبالتالي توفير الوزن.
اختبرت ناسا اللحام النبضي Ultrashort من الزجاج إلى Invar (سبيكة خاصة) وتخطط لاستخدامها. في كثير من الحالات ، فإن اللحام المباشر للزجاج بمواد أو زجاج آخر إلى الزجاج هو الطريقة الوحيدة لاستخدام الزجاج في الفضاء. إن اللحام المباشر لمركبات البلاستيك الحرارية المقوى بالألياف الكربونية أو مركبات أخرى للمعادن باستخدام الليزر القصيرة النارية يحل محل التمثيل التقليدي تدريجياً.
الأجزاء الهيكلية المصنعة بشكل إضافي
كل كيلوغرام من الوزن الموفر هو انخفاض في تكاليف الإطلاق. بالنسبة للصواريخ ، يعني وزن أقل مزيد من الحمولة. وإذا كانت الحمولة نفسها أخف ، فمن أرخص إطلاقها.
أدى ذلك إلى استخدام الشركات إلى استخدام الأجزاء الهيكلية المصنعة بشكل إضافي ، مثل أقواس الكاميرا ، لتحقيق تصميمات وظيفية مع الحد الأدنى من المواد. لا يقلل هذا التغيير من وزن المكون فحسب ، بل يزيد أيضًا من القوة من خلال التصميم الهيكلي المحسن. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد بأسعار معقولة أكثر بكثير من عمليات الآلات التقليدية مثل الدوران ، خاصة بالنسبة للسبائك ذات درجة الحرارة العالية مثل السبائك القائمة على النيكل. في مجال الفضاء ، أصبحت الطباعة ثلاثية الأبعاد تقنية لا غنى عنها.
اتصالات الأقمار الصناعية
ينتقل نقل البيانات في الفضاء نحو عصر إشارات الليزر. تسير الأقمار الصناعية للمدارات منخفضة الأرض حول الأرض بسرعة حوالي 7.8 كيلومتر في الثانية. لا يمكن أن يحافظ الاعتماد على اتصال واحد من القمر الصناعي وحده على اتصال مستقر ، لذلك يجب بناء شبكة الأقمار الصناعية. في المستقبل ، ستقوم الأقمار الصناعية للمدار منخفضة الأرض بتبادل المعلومات من خلال الليزر ، وذلك باستخدام عوارض معلومات الليزر لنقل البيانات عبر آلاف الكيلومترات. في الوقت نفسه ، سوف يتحول تبادل البيانات بين المدار والأرض تدريجياً إلى تقنية الليزر ، والتي يمكن أن تصل إلى مائة مرة من الراديو.
دفعت وسائط البث ، والحوسبة السحابية للذكاء الاصطناعي ، وإنترنت الأشياء ، والعديد من الخدمات القائمة على البيانات النمو السريع لطلب الناس على تبادل البيانات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إشارات الليزر لها خصائص مكافحة التصور. في الوقت الحاضر ، تم تطبيق نقل بيانات الليزر على الأقمار الصناعية العسكرية عالية التقنية لتحقيق تبادل البيانات بين الأقمار الصناعية وبين الأقمار الصناعية والأرض. يتوقع الخبراء أن تقنية نقل بيانات الليزر ستتوسع تدريجياً إلى الشبكات التجارية في العقد المقبل.
التصنيع الإضافي لمحركات الصواريخ والشركات (النحاس أيضًا).
تتطلب محركات الصواريخ والشركات (المحركات الصغيرة المستخدمة للتصحيح أو الكبح أو تسريع تحقيقات أو الأقمار الصناعية) أخاديد تبريد الوقود الداخلية للعمل بشكل صحيح. بالنسبة للرسائل الصغيرة ذات الجدران الرقيقة ، فإن التصنيع المضاف هو الخيار الوحيد ، بينما بالنسبة إلى الدفاعات الكبيرة ، فإن هذه العملية هي الحل الأكثر اقتصادا.
يمكن أيضًا تصنيع الهياكل الأكبر ذات الأخاديد الداخلية ، مثل فوهات المحرك ، باستخدام الكسوة المعدنية بالليزر. ميزة رئيسية هي القدرة على معالجة الهياكل المعبأة ، والجمع بين مواد مختلفة وفقًا للمتطلبات الوظيفية. على سبيل المثال ، يمكن صنع الفوهة من النحاس من الداخل لتحسين تدفق الحرارة ، وطبقة سبيكة عالية النيكل عالية القوة في الخارج لضمان الاستقرار.
