থার্মাল ভ্যাকুয়াম টেস্টিং ছোট-উপগ্রহ গবেষণা টেলিস্কোপগুলিকে তারার দিকে তাকাতে সাহায্য করে

মার্কিন প্রযুক্তি স্টার্ট আপ রাইডবার্গ ভ্যাকুয়াম সায়েন্সেস (RVS) উদীয়মান পরীক্ষা এবং পরিমাপ বাস্তুতন্ত্রে একটি "গো-টু" সরঞ্জাম সরবরাহকারী হিসাবে একটি অগ্রগতির ট্র্যাজেক্টোরি চার্ট করে চলেছে যা ছোট-স্যাটেলাইট মহাকাশ মিশনের বিকাশ এবং বৈধতাকে সমর্থন করে - 1 থেকে 500 কেজি পর্যন্ত ভর সহ বিস্তৃত যন্ত্র। . আরও স্পষ্ট করে বললে, RVS সাশ্রয়ী মূল্যের, অফ-দ্য-শেল্ফ থার্মাল ভ্যাকুয়াম বেক-আউট এবং থার্মাল ভ্যাকুয়াম সাইক্লিং পণ্য - ছোট উপগ্রহ এবং তাদের উপাদান উপাদান এবং উপ-সিস্টেলাইটের জন্য প্রিফ্লাইট যোগ্যতা ওয়ার্কফ্লোতে মূল সক্ষম প্রযুক্তির বিধানে একটি বিশেষজ্ঞের স্থান তৈরি করছে। যন্ত্র

এখানে বিকশিত বাজারের প্রেক্ষাপট শিক্ষামূলক, যেখানে ছোট-স্যাটেলাইট বিকাশকারীরা জ্যোতির্বিদ্যা পর্যবেক্ষণ, রিমোট সেন্সিং, পরিবেশগত সুরক্ষা এবং সম্পদ ট্র্যাকিং এবং লজিস্টিকসের মতো বৈচিত্র্যময় অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বাণিজ্যিক এবং বৈজ্ঞানিক সুযোগগুলি উন্মুক্ত করছে৷ সব কিছুর কেন্দ্রবিন্দুতে, ছোট-স্যাটেলাইট উদ্ভাবন গতিতে এগিয়ে চলেছে, প্রতিষ্ঠিত এবং নতুন-প্রবেশকারী নির্মাতাদের পাশাপাশি একাডেমিক গবেষণা গোষ্ঠীগুলি, ক্রমাগত হ্রাস পেতে থাকা পে-লোডগুলিতে আরও বেশি কার্যকারিতা চাপিয়ে দিচ্ছে এবং আরও বেশি করে প্রবেশের বাধাগুলিকে কমিয়ে দিচ্ছে। মহাকাশ শিল্প।

মিশন প্রস্তুতি জন্য পরীক্ষা

এই সবই স্যাটেলাইট ডেভেলপার এবং তাদের ইঞ্জিনিয়ারিং টিমের মূলধন এবং অপারেশনাল ব্যয়ের উপর নিরলস নিম্নগামী চাপে অনুবাদ করে – অন্তত যখন এটি উৎক্ষেপণের জন্য স্যাটেলাইট সিস্টেমগুলিকে যোগ্যতা অর্জনের জন্য এবং শেষ পর্যন্ত, কক্ষপথে দীর্ঘমেয়াদী অপারেশনের জন্য প্রয়োজনীয় নির্ভুল পরীক্ষার প্রোগ্রামের ক্ষেত্রে আসে তখন নয়। এ বিষয়ে একটি কেস স্টাডি হলো জ্যোতির্বিদ্যা অভিযোজিত অপটিক্স কেন্দ্র (CAAO) এ স্ট্যুয়ার্ড ওব্যাপারেটরী, জ্যোতির্বিদ্যা বিভাগের গবেষণা শাখা অ্যারিজোনা বিশ্ববিদ্যালয় (টাকসন, AZ)। CAAO টিম RVS গ্রাহকদের ক্রমবর্ধমান নেটওয়ার্কের সর্বশেষ সংযোজন এবং যেমন, গত কয়েক মাস ধরে কমিশনিং এবং গ্রহণযোগ্যতার মাধ্যমে বিক্রেতার থার্মাল ভ্যাকুয়াম (TVAC) পরীক্ষা চেম্বার স্থাপন করছে।

"আমরা প্রোটোটাইপ গবেষণা যন্ত্র তৈরি করছি - অভিযোজিত অপটিক্স সিস্টেম, উন্নত IR এবং UV ডিটেক্টর, এবং উচ্চ-পারফরম্যান্স ক্রায়োস্ট্যাটগুলি সহ - যা ভবিষ্যতের মহাকাশ-ভিত্তিক ছোট-স্যাটেলাইট টেলিস্কোপে অন্তর্ভুক্ত করা হবে," ব্যাখ্যা করেছেন ইওয়ান ডগলাস, সহকারী অধ্যাপক এবং সহকারী জ্যোতির্বিজ্ঞানী স্টুয়ার্ড অবজারভেটরিতে। ডগলাস, তার অংশের জন্য, মহাকাশ যন্ত্র, ওয়েভফ্রন্ট সেন্সিং এবং নিয়ন্ত্রণ, এবং এক্সট্রাসোলার গ্রহ এবং ধ্বংসাবশেষ ডিস্কের উচ্চ-কন্ট্রাস্ট ইমেজিং বিস্তৃত একটি বিস্তৃত-স্কোপের গবেষণা প্রচেষ্টার নেতৃত্ব দেন। "TVAC চেম্বারের পরীক্ষার ক্ষমতা আমাদের বৈজ্ঞানিক যন্ত্র এবং স্যাটেলাইট পেলোডগুলির প্রযুক্তিগত- এবং মিশন-প্রস্তুতিকে এগিয়ে নিতে সক্ষম করবে," তিনি যোগ করেন। "এইভাবে, আমরা নাসার তহবিল প্রস্তাবগুলিতে অ্যারিজোনা বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রতিক্রিয়াগুলিকে আরও বেশি বাধ্যতামূলক করতে আশা করি।"

অপারেশনাল বিস্তারিত

যেকোন প্রি-লঞ্চ টেস্ট প্রোগ্রামের জন্য, ডগলাস এবং তার CAAO সহকর্মীর মতো ইন্সট্রুমেন্টেশন ডেভেলপাররা সাধারণত একটি ছোট-উপগ্রহ মিশন কক্ষপথে একবার অনুভব করার সম্ভাবনা থাকে তাপমাত্রার চরম মাত্রার মডেল তৈরি করবে। এর পরে পরীক্ষাগার-ভিত্তিক তাপীয় ভ্যাকুয়াম পরীক্ষার একটি বিস্তৃত প্রোগ্রাম রয়েছে - মডেলিংয়ের পুনরাবৃত্তি এবং বৈধতার জন্য এবং নিশ্চিত করার জন্য যে কোনও স্থানীয় হিটিং/কুলিং ইউনিট ফ্রন্ট-লাইন গবেষণা যন্ত্র এবং তাদের সম্পর্কিত হার্ডওয়্যারগুলিতে পছন্দসই প্রভাব ফেলছে তা নিশ্চিত করার জন্য।

এই পরিস্থিতিতে, RVS TVAC চেম্বার ডেভেলপারদের একাধিক স্থানাঙ্ক বরাবর প্রযুক্তির কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন করতে দেয়। একটি তাপীয় ভ্যাকুয়াম সাইক্লিং পরীক্ষা, উদাহরণস্বরূপ, নৈপুণ্যের হার্ডওয়্যার এবং যন্ত্রগুলিকে তার গতির মধ্যে দিয়ে দেখতে পাবে এবং একটি উচ্চ-শূন্য পরিবেশে চরম গরম এবং ঠান্ডা তাপমাত্রার একটি "ধাপ-এবং-পুনরাবৃত্তি" প্রোগ্রামের সাপেক্ষে, যখন একটি তাপীয় ভারসাম্য পরীক্ষা পূর্বনির্ধারিত সীমার মধ্যে মূল সিস্টেমের তাপমাত্রা বজায় রাখার জন্য নৈপুণ্যের তাপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার কার্যকারিতা প্রদর্শনের লক্ষ্য। এছাড়াও একটি ভ্যাকুয়াম বেক-আউট প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, যেখানে স্যাটেলাইট হার্ডওয়্যারকে উচ্চ ভ্যাকুয়ামের অধীনে উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয় যাতে উপাদান আউটগ্যাসিংয়ের মাত্রা পরিমাপ করা যায় (যার পণ্যগুলি অন-বোর্ড ইমেজিং সিস্টেম, তাপীয় রেডিয়েটার, সৌর কোষগুলির কার্যকারিতাকে বিরূপভাবে প্রভাবিত করতে পারে। এবং পছন্দ).

এখানে আরেকটি সুযোগ রয়েছে। এমনকি যখন CAAO টিম তার স্থান-ভিত্তিক যন্ত্রের পারফরম্যান্সের সীমাকে ঠেলে দিচ্ছে, খরচ-হ্রাসের সমান্তরাল প্রতিশ্রুতি R&D মিশ্রণের অনেকাংশে রয়ে গেছে - অন্তত বাণিজ্যিক অফ-দ্য-শেল্ফ (COTS) হার্ডওয়্যার স্থাপনের ক্ষেত্রে নয়। এবং সফ্টওয়্যার (বেসপোক প্রযুক্তি সমাধানগুলির বিকাশের পরিবর্তে)। "TVAC চেম্বারের একটি মূল ব্যবহারের ক্ষেত্রে COTS পণ্যগুলি নেওয়া জড়িত - বলুন একটি অপটিক্যাল ডিটেক্টর বা একটি অনবোর্ড কম্পিউটার - এবং নিশ্চিত করা যে তারা এখনও একটি স্থানের মতো পরিবেশে কাজ করে," ডগলাস বলেছেন। "স্পেস-যোগ্য COTS প্রযুক্তিগুলি ছোট-স্যাটেলাইট জ্যোতির্বিদ্যা মিশনের সামগ্রিক খরচ কমানোর জন্য মৌলিক।"

ডেলিভারি বনাম প্রয়োজনীয়তা

সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ হল RVS এর নিজস্ব অফ-দ্য-শেল্ফ তাপীয় ভ্যাকুয়াম সিস্টেমের উপর জোর দেওয়া। অন্য উপায়ে বলুন, এর অর্থ হল একটি সুস্বাদু মূল্য-বিন্দুতে তাপ পরীক্ষা করা এবং সেইসাথে নিশ্চিত করা যে সহজে-ব্যবহার সর্বাপেক্ষা গুরুত্বপূর্ণ। "প্রস্তাবগুলির জন্য আমাদের আহ্বানে সাড়া দেওয়ার জন্য, RVS মূল্যের ক্ষেত্রে প্রতিযোগিতামূলক ছিল এবং পছন্দসই কার্যকারিতা প্রদান করেছিল," ম্যানি মন্টোয়া, CAAO টেকনিক্যাল ম্যানেজার, যিনি ডগলাস এবং অন্যান্য জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের গবেষণায় সমর্থনকারী প্রকৌশলী, প্রযুক্তিবিদ এবং যন্ত্রবিদদের একটি বৈচিত্র্যময় দলের নেতৃত্ব দেন। স্টুয়ার্ড অবজারভেটরি।

প্রশ্নে থাকা কার্যকারিতাটি একটি সাধারণ-উদ্দেশ্য ভ্যাকুয়াম পরীক্ষা চেম্বারকে কভার করে যা Tucson ক্যাম্পাসের যেকোনো ছোট-স্যাটেলাইট মিশন উচ্চ ভ্যাকুয়ামে তাপমাত্রার চরম প্রভাবগুলি তদন্ত করতে ব্যবহার করতে পারে। আরও কী, TVAC চেম্বারটি স্টুয়ার্ড অবজারভেটরি জ্যোতির্বিজ্ঞানীদেরকে 10-এর মতো কম ভ্যাকুয়াম রেজিমে অ্যাক্সেস করার ক্ষমতা দেয়।^-8 টর - বৈজ্ঞানিক মিশনের জন্য নির্ধারিত উচ্চ-সম্পদ যন্ত্রের যোগ্যতা অর্জন করার সময় একটি অপরিহার্য প্রয়োজন Aspera- র. স্টুয়ার্ড অবজারভেটরি জ্যোতির্বিজ্ঞানী কার্লোস ভার্গাসের নেতৃত্বে এই NASA প্রকল্পটি একটি চরম-UV অ্যাস্ট্রোফিজিক্স ছোট উপগ্রহ তৈরি করছে যা কাছাকাছি গ্যালাক্সি হ্যালোসের চারপাশে উষ্ণ-হট-ফেজ করোনাল গ্যাসকে ম্যাপ করবে (এবং এর ফলে, গ্যালাক্সি গঠন এবং বিবর্তনের উপর আলোকপাত করবে) .

আরেকটি CAAO-এ থাকা আবশ্যক হল ভাইব্রেশন আইসোলেশন, যাতে ডগলাস এবং তার দল TVAC টেস্ট চেম্বারের অভ্যন্তরে নির্ভুল অভিযোজিত অপটিক্স সিস্টেমের মূল্যায়ন করতে পারে। এই বিষয়ে, RVS ভ্যাকুয়াম চেম্বারের বাইরে বায়ুসংক্রান্ত পা দ্বারা স্থগিত একটি অপটিক্যাল টেবিল সমন্বিত একটি অভিনব সমাধান প্রস্তাব করেছে - একটি কনফিগারেশন যা বিল্ডিং ফ্লোরের মধ্য দিয়ে আসা যেকোন কম্পনকে স্যাঁতসেঁতে করে পরীক্ষার অধীনে অপটিক্সকে বিচ্ছিন্ন করে (উদাহরণস্বরূপ, রাস্তার ট্র্যাফিক অতিক্রম করা থেকে, বা থেকে দরজা খোলা এবং বন্ধ)।

"প্রস্তাবগুলির অনুরোধের প্রতিক্রিয়া জানাতে," মন্টোয়া উপসংহারে বলেন, "RVS CAAO-এর প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা বোঝার এবং সেই অনুযায়ী TVAC সিস্টেমকে অভিযোজিত করার জন্য একটি দুর্দান্ত কাজ করেছে - গবেষণা এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তাপীয় ভ্যাকুয়াম পরীক্ষার বিষয়ে কোম্পানির ব্যাপক প্রযুক্তিগত ডোমেন জ্ঞানের প্রমাণ।"