Obecnie satelity 000 krążą do ziemi, z prawie 2, 000 nowych satelitów dodawanych każdego roku. Do 2030 r. Oczekuje się, że liczba premier pojazdów startowych wzrośnie do 200. Sektor lotniczy oznacza ogromne inwestycje kapitałowe, które będą przepływać do firm, które opanują kluczowe technologie przetwarzania.
Zewnętrzne spawanie uszczelniające
W sektorze lotniczym spawanie laserowe jest stosowane do spawania stopów o wysokiej temperaturze, takich jak stal nierdzewna, aluminium, tytanowe i nikielowe stopy o wysokiej precyzji i niezawodności. Zaletą laserów są szybkie prędkości procesów, a dzięki zoptymalizowanym systemom wielkości czujników, precyzyjnie kontrolowanym wejściu energii oraz piękniejszymi i schludnymi spoinami. Spawanie laserowe stopniowo staje się standardowym procesem w ważnych obszarach, takich jak produkcja zbiorników paliwa rakietowego. Uszczelnienie zbiorników paliwa rakietowego ma kluczowe znaczenie, a każdy mały wyciek może prowadzić do odwołania wystrzelania. Jeśli wystąpi wyciek i nie zostanie odkryty, uruchomienie silnika rakietowego w tym przypadku doprowadzi do katastrofy. Z tego powodu firmy lotnicze stosują technologię laserową o wyższym współczynniku ubezpieczeniowym.
Dołączanie do różnych materiałów
Lasery ultrashortowe impulsowe mogą również zapewnić szczelność i brak pękania podczas spawania dwóch różnych materiałów ze względu na ich precyzyjną kontrolę energii. Jednym z przykładów jest spawanie szkła do metalu. Takie kombinacje są szczególnie odpowiednie dla komponentów optycznych na satelitach lub oknach dla stacji kosmicznych. Kluczową zaletą spawania laserowego jest to, że jest to bezpośrednie połączenie, co oznacza, że kleje do przykręcania lub wrażliwe na ciepło nie są konieczne, a tym samym oszczędzając wagę.
NASA przetestowała spawanie szkła ultrashortowego szkła (specjalny stop) i planuje go zastosować. W wielu przypadkach bezpośrednie spawanie szkła do innego materiału lub szkła na szkło jest jedynym sposobem na użycie szkła w przestrzeni. Bezpośrednie spawanie kompozytów termoplastycznych wzmocnionych włóknem węglowym lub innych kompozytów na metal przy użyciu laserów z krótkim pulsem stopniowo zastępuje tradycyjne śruby.
Dodatkowo produkowane części strukturalne
Każdy kilogram zaoszczędzonej wagi jest zmniejszeniem kosztów uruchomienia. W przypadku rakiet mniejsza waga oznacza większą ładunek. A jeśli sam ładunek jest lżejszy, tańsze jest uruchomienie.
Doprowadziło to firmy do korzystania z dodatkowych części strukturalnych, takich jak wsporniki kamer, w celu osiągnięcia funkcjonalnych projektów przy minimalnym materiale. Ta zmiana nie tylko zmniejsza wagę komponentu, ale także zwiększa wytrzymałość poprzez zoptymalizowane konstrukcje strukturalne. Ponadto drukowanie 3D jest znacznie bardziej przystępne niż tradycyjne procesy obróbki, takie jak obracanie, szczególnie w przypadku stopów w wysokiej temperaturze, takich jak stopy niklu. W polu lotniczym drukowanie 3D stało się niezbędną technologią.
Komunikacja satelitarna
Transmisja danych w przestrzeni zmierza w kierunku ery sygnałów laserowych. Satelity orbity o niskiej ziemi latają wokół Ziemi z prędkością około 7,8 kilometra na sekundę. Poleganie na samej komunikacji satelitarnej nie może utrzymać stabilnego połączenia, więc należy zbudować sieć satelitarną. W przyszłości satelity orbity o niskiej ziemi będą wymieniać informacje za pośrednictwem laserów, wykorzystując wiązki informacyjne laserowe do przesyłania danych na tysiące kilometrów. Jednocześnie wymiana danych między orbitą a Ziemią będzie stopniowo przełączać się na technologię laserową, która może być sto razy szybsza niż radio.
Streaming Media, Artificial Intelligence Cloud Cloud, Internet przedmiotów i wiele innych usług opartych na danych spowodowały szybki rozwój popytu ludzi na wymianę danych. Ponadto sygnały laserowe mają charakterystykę przeciw interpretacji. Obecnie transmisja danych laserowych została zastosowana do zaawansowanych technologicznie satelitów wojskowych w celu osiągnięcia wymiany danych między satelitami a satelitami a Ziemią. Eksperci przewidują, że technologia transmisji danych laserowych stopniowo rozszerzy się na sieci komercyjne w następnej dekadzie.
Produkcja addytywna silników rakietowych i odrzutowców (również miedź.)
Silniki rakietowe i pędniki (małe silniki stosowane do korekty, hamowania lub przyspieszenia sond lub satelitów) wymagają prawidłowego działania rowków chłodzących paliwo wewnętrzne. W przypadku mikroprzepustowych z cienkimi ścianami produkcja addytywna jest jedyną opcją, podczas gdy w przypadku większych pędników proces ten jest najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem.
Większe konstrukcje z wewnętrznymi rowkami, takimi jak dyszę silnika, można również wytwarzać przy użyciu okładziny metalowej. Główną zaletą jest zdolność do przetwarzania struktur bimetalicznych, łącząc różne materiały zgodnie z wymaganiami funkcjonalnymi. Na przykład dysza może być wykonana z miedzi wewnątrz, aby zoptymalizować przepływ ciepła, a także warstwę stopu niklu o wysokiej wytrzymałości na zewnątrz, aby zapewnić stabilność.
