Southwest Araştırma Enstitüsü (SWRI), uzay aracında konuşlandırılabilir yapıları sertleştirmek için teknoloji geliştirdi ve otonom uzay aracı yerleştirme işlemlerini sağladı. SWRI şu anda paralelkenar senkronize kafes montaj (makarna) teknolojisini astrosküe ABD Relueler uzay aracında güneş dizileriyle entegre ediyor. Ekip ayrıca SWRI’nin geliştiği başka bir uzay aracı için makarna teknolojisini kullanarak iki farklı konuşlandırılabilir patlama tasarlıyor.
300 kilogramlı bir uzay aracı olan astrosküe ABD Refeleri, Amerika Birleşik Devletleri Uzay Gücü (USSF) için jeostationary yörüngesinin üzerinde hidrazin yakıt ikmali operasyonları yürüten ve ABD Savaş Departmanı Departmanı destekleyen ilk yörünge üzerinde yakıt ikmali görevi olacak. SWRI, USSF için yeniden bilgi almak, entegre etmek ve test etmek için Astroscale bizi sözleşmelidir. Uzay aracı, hareketlerine güç sağlamak için sert bir şekilde konuşlandırılabilir bir güneş dizisi gerektiren uzaydaki diğer araçlarla birlikte yerleştirmeyi hassas bir şekilde işaret eder.
Makarna teknolojisi için yakın zamanda yayınlanan bir patentin yazarı SWRI Enstitüsü mühendisi Randy Rose, “Uzayda engebeli yol yok, bu yüzden disket dizileri tipik olarak sorun yaratmıyor – yerleştirme için hassas kontrol ve istikrar gerekmedikçe,” dedi. “Herhangi bir titreşim süreci bozabilir, bu da yapının sertliğini önemli hale getirebilir. Makarna, güneş dizilerini stabilize ederek uzay aracı yerleştirme manevraları için gereken sert yapıyı sağlar.”
Makarna, güneş panelleri için yapısal bir omurga sağlar ve bir kez konuşlandırıldığında yapıyı sertleştirir. Astro ölçekli ABD Relueler’ın güneş dizileri uzay aracından dört buçuk metre uzanır. SWRI’nin diğer uzay aracında, her dizi 20 feet uzatacak ve daha küçük Rafule uzay aracı ile aynı hassasiyeti sağlayan uzay aracı için toplu olarak 5.000 watt güç üretecektir.
SWRI’nin konuşlandırılabilir yapılar bölümü müdürü ve makarna mühendisi Ryan Rickerson, “Astro ölçekli ABD Refeleri uzay aracı için zor bir şey yapıyor: diğer uzay aracıyla özerk bir şekilde yerleştirme.” Dedi. “Başarılı bir şekilde yuva yapmak için, konuşlandırılabilir tüm yapıların titreşimleri engellemek için minimum doğal frekansa sahip olması gerekir. Bu, geleneksel güneş dizisi tasarımlarıyla mümkün değildir.”
Makarna, güneş dizisini, stabilitesini ve sertliği arttırmak için bir kafes yapısında birbirine bağlı elemanların patentli bir çerçevesini kullanır. Sonuç olarak, paneller bükülmez. Bunun yerine, eksenel yükleme olarak bilinen bir şey olan uzunlukları boyunca gerilir veya sıkıştırılırlar.
Rickerson, “Geleneksel bir güneş dizisi, birbiri ardına açılan bir akordeon gibi katlanmış birkaç menteşeli panel var.” Dedi. “Her menteşe bağımsız olarak çalışırken, dağıtımların tahmin edilmesi zor olabilir ve başarısız olabilir, potansiyel olarak uzay aracının kaybına yol açar. Makarna yapısını dağıtılabilir bir diziye dahil ederek, bitişik panellerin uzantısı senkronize edilir ve tek bir damper dağıtım oranını kontrol edebilmektedir.”
Güneş dizisi dağıtımlarının test edilmesi zor olabilir, çünkü testler atmosferik koşullar altında yerde gerçekleşir. Büyük bir güneş paneli havadan sürüklenir, bu da uzayda bir faktör değildir. Makarna, panellerin ortaya çıkma şeklini senkronize ederek, pürüzsüz, kontrollü bir dağıtım yaratarak bu zorlukları ele alıyor.
Yeniden donanımlı uzay aracı için makarna donanımlı güneş dizilerinin testi ve entegrasyonu şu anda SWRI’da devam etmektedir.
