I øjeblikket er der omkring 8, 000 satellitter, der kredser om jorden, med næsten 2, 000 nye satellitter tilføjet hvert år. I 2030 forventes antallet af lanceringskøretøjslanceringer at stige til 200. Luftfartssektoren betyder enorme kapitalinvesteringer, der vil flyde til virksomheder, der master nøglebehandlingsteknologier.
Ekstern forseglingsvejsning
I luftfartssektoren bruges laserforseglingsvejsning til svejsning af høj temperaturlegeringer såsom rustfrit stål, aluminium, titanium og nikkelbaserede legeringer med høj præcision og pålidelighed. Fordelene ved lasere er hurtige proceshastigheder og takket være optimerede multisensorsystemer, nøjagtigt kontrolleret energiindgang og smukkere og pæne svejsninger. Laserforseglingsvejsning bliver gradvist en standardproces inden for vigtige områder, såsom fremstilling af raketbrændstoftanke. Forseglingen af raketbrændstoftanke er afgørende, og enhver lille lækage kan føre til annullering af lanceringen. Hvis der er en lækage, og det ikke opdages, vil det at starte raketmotoren i dette tilfælde føre til katastrofe. Af denne grund har luftfartsselskaber en tendens til at bruge laserteknologi med en højere forsikringsfaktor.
Deltagelse i forskellige materialer
Ultrashort -pulslasere kan også sikre lufttæthed og ingen revner, når der svejser to forskellige materialer på grund af deres nøjagtige energikontrol. Et eksempel er svejsning af glas til metal. Sådanne kombinationer er især egnede til optiske komponenter på satellitter eller vinduer til rumstationer. Den vigtigste fordel ved lasersvejsning er, at det er en direkte forbindelse, hvilket betyder, at bolting eller varmerfølsomme klæbemidler ikke er nødvendige, hvilket sparer vægt.
NASA har testet Ultrashort Pulse Welding of Glass til Invar (en speciel legering) og planlægger at sætte den i brug. I mange tilfælde er den direkte svejsning af glas til et andet materiale eller glas til glas den eneste måde at bruge glas i rummet på. Direkte svejsning af carbonfiberforstærket termoplastiske kompositter eller andre kompositter til metal ved hjælp af kortpulslasere erstatter gradvist traditionel boltning.
Additivt fremstillede strukturelle dele
Hvert kilogram vægt, der er sparet, er en reduktion i lanceringsomkostningerne. For raketter betyder mindre vægt mere nyttelast. Og hvis selve nyttelasten er lettere, er det billigere at starte.
Dette har ført til, at virksomheder bruger additivt fremstillede strukturelle dele, såsom kamerabrænger, for at opnå funktionelle design med et minimum af materiale. Denne ændring reducerer ikke kun komponentens vægt, men øger også styrken gennem optimeret strukturelt design. Derudover er 3D-udskrivning meget mere overkommelige end traditionelle bearbejdningsprocesser, såsom drejning, især for legeringer med høj temperatur, såsom nikkelbaserede legeringer. I rumfartsfeltet er 3D -udskrivning blevet en uundværlig teknologi.
Satellitkommunikation
Datatransmission i rummet bevæger sig mod æraen med lasersignaler. Lav-jord-bane-satellitter flyver rundt om jorden med en hastighed på ca. 7,8 kilometer i sekundet. At stole på en enkelt satellitkommunikation alene kan ikke opretholde en stabil forbindelse, så der skal bygges et satellitnetværk. I fremtiden udveksler lav-jord-bane-satellitter information gennem lasere ved hjælp af laserinformationsbjælker til at overføre data over tusinder af kilometer. På samme tid skifter dataudveksling mellem kredsløb og jorden gradvist til laserteknologi, som kan være hundrede gange hurtigere end radio.
Streamingmedier, kunstig intelligens cloud computing, Internet of Things og mange andre databaserede tjenester har drevet den hurtige vækst af folks efterspørgsel efter dataudveksling. Derudover har lasersignaler anti-interception-egenskaber. På nuværende tidspunkt er laserdataoverførsel anvendt til højteknologiske militære satellitter for at opnå dataudveksling mellem satellitter og mellem satellitter og jorden. Eksperter forudsiger, at laserdata transmissionsteknologi gradvist vil udvide til kommercielle netværk i det næste årti.
Additiv fremstilling af raketmotorer og thrustere (også kobber.)
Raketmotorer og thrustere (små motorer, der bruges til korrektion, bremsning eller acceleration af sonder eller satellitter) kræver interne brændstofkølingsriller for at fungere korrekt. For mikro-thrustere med tynde vægge er additivfremstilling den eneste mulighed, mens denne proces for større thrustere er den mest økonomiske løsning.
Større strukturer med indre riller, såsom motordyser, kan også fremstilles ved hjælp af lasermetalbeklædning. En stor fordel er evnen til at behandle bimetalliske strukturer, der kombinerer forskellige materialer i henhold til funktionelle krav. For eksempel kan dysen være lavet af kobber på indersiden for at optimere varmestrømmen og et højstyrke nikkelbaseret legeringslag på ydersiden for at sikre stabilitet.
