Επί του παρόντος, υπάρχουν περίπου 8, 000 δορυφόροι που περιστρέφονται γύρω από τη γη, με σχεδόν 2, 000 νέοι δορυφόροι που προστίθενται κάθε χρόνο. Μέχρι το 2030, ο αριθμός των εκτοξεύσεων οχημάτων εκτόξευσης αναμένεται να αυξηθεί σε 200.
Εξωτερική συγκόλληση σφράγισης
Στον τομέα της αεροδιαστημικής, χρησιμοποιείται συγκόλληση σφράγισης με λέιζερ για τη συγκόλληση κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας, όπως κράματα από ανοξείδωτο χάλυβα, αλουμίνιο, τιτάνιο και νικέλιο με υψηλή ακρίβεια και αξιοπιστία. Τα πλεονεκτήματα των λέιζερ είναι γρήγορες ταχύτητες διεργασίας και, χάρη στα βελτιστοποιημένα συστήματα πολλαπλών αισθητήρων, με ακρίβεια εισροή ενέργειας και πιο όμορφες και τακτοποιημένες συγκολλήσεις. Η συγκόλληση σφράγισης με λέιζερ γίνεται σταδιακά μια τυπική διαδικασία σε σημαντικούς τομείς, όπως η κατασκευή δεξαμενών καυσίμου πυραύλων. Η σφράγιση των δεξαμενών καυσίμου πυραύλων είναι κρίσιμη και κάθε μικρή διαρροή μπορεί να οδηγήσει στην ακύρωση της εκτόξευσης. Εάν υπάρχει διαρροή και δεν ανακαλύπτεται, η έναρξη του πυραύλου σε αυτή την περίπτωση θα οδηγήσει σε καταστροφή. Για το λόγο αυτό, οι εταιρείες αεροδιαστημικής τείνουν να χρησιμοποιούν τεχνολογία λέιζερ με υψηλότερο ασφαλιστικό παράγοντα.
Συμμετέχοντας σε διαφορετικά υλικά
Τα λέιζερ Pulse Ultrashort μπορούν επίσης να εξασφαλίσουν αεροστεγή και να μην ρωγμές κατά τη συγκόλληση δύο διαφορετικών υλικών λόγω του ακριβούς ελέγχου ενέργειας. Ένα παράδειγμα είναι η συγκόλληση του γυαλιού σε μέταλλο. Αυτοί οι συνδυασμοί είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για οπτικά εξαρτήματα σε δορυφόρους ή παράθυρα για διαστημικούς σταθμούς. Το βασικό πλεονέκτημα της συγκόλλησης με λέιζερ είναι ότι είναι μια άμεση σύνδεση, πράγμα που σημαίνει ότι οι συγκολλητικές συγκολλήσεις που είναι ευαίσθητες στη θερμότητα δεν είναι απαραίτητες, εξοικονομώντας έτσι βάρος.
Η NASA έχει δοκιμάσει τη συγκόλληση του Glass Ultrashort Pulse στο Invar (ένα ειδικό κράμα) και σχεδιάζει να το χρησιμοποιήσει. Σε πολλές περιπτώσεις, η άμεση συγκόλληση του γυαλιού σε άλλο υλικό ή γυαλί σε γυαλί είναι ο μόνος τρόπος για να χρησιμοποιήσετε το γυαλί στο διάστημα. Η άμεση συγκόλληση των θερμοπλαστικών σύνθετων υλικών ή άλλων σύνθετων υλικών με μέταλλο χρησιμοποιώντας λέιζερ βραχείας παλμών αντικαθιστά σταδιακά την παραδοσιακή βιδωτή.
Πρόσθετα κατασκευασμένα δομικά μέρη
Κάθε κιλό εξοικονόμησης βάρους είναι μια μείωση του κόστους εκτόξευσης. Για πυραύλους, λιγότερο βάρος σημαίνει περισσότερο ωφέλιμο φορτίο. Και αν το ίδιο το ωφέλιμο φορτίο είναι ελαφρύτερο, είναι φθηνότερο να ξεκινήσει.
Αυτό οδήγησε τις εταιρείες να χρησιμοποιήσουν πρόσθετα κατασκευασμένα διαρθρωτικά μέρη, όπως οι αγκύλες κάμερας, για να επιτύχουν λειτουργικά σχέδια με ελάχιστο υλικό. Αυτή η αλλαγή όχι μόνο μειώνει το βάρος του συστατικού, αλλά και αυξάνει την αντοχή μέσω βελτιστοποιημένου δομικού σχεδιασμού. Επιπλέον, η εκτύπωση 3D είναι πολύ πιο προσιτή από τις παραδοσιακές διαδικασίες κατεργασίας, όπως η στροφή, ειδικά για κράματα υψηλής θερμοκρασίας, όπως κράματα με βάση το νικέλιο. Στο πεδίο της αεροδιαστημικής, η εκτύπωση 3D έχει γίνει μια απαραίτητη τεχνολογία.
Δορυφορικές επικοινωνίες
Η μετάδοση δεδομένων στο διάστημα κινείται προς την εποχή των σημάτων λέιζερ. Οι δορυφόροι χαμηλής γης τροχιάς πετούν γύρω από τη γη με ταχύτητα περίπου 7,8 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο. Η βασιζόμενη σε μία μόνο δορυφορική επικοινωνία από μόνη της δεν μπορεί να διατηρήσει μια σταθερή σύνδεση, οπότε πρέπει να κατασκευαστεί δορυφορικό δίκτυο. Στο μέλλον, οι δορυφόροι τροχιάς χαμηλής γης θα ανταλλάσσουν πληροφορίες μέσω λέιζερ, χρησιμοποιώντας δοκούς πληροφοριών λέιζερ για τη μετάδοση δεδομένων σε χιλιάδες χιλιόμετρα. Ταυτόχρονα, η ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ τροχιάς και γης θα μεταβεί σταδιακά στην τεχνολογία λέιζερ, η οποία μπορεί να είναι εκατό φορές ταχύτερη από το ραδιόφωνο.
Τα μέσα ενημέρωσης, η τεχνητή νοημοσύνη cloud computing, το Διαδίκτυο των πραγμάτων και πολλές άλλες υπηρεσίες που βασίζονται σε δεδομένα οδήγησαν την ταχεία ανάπτυξη της ζήτησης των ανθρώπων για ανταλλαγή δεδομένων. Επιπλέον, τα σήματα λέιζερ έχουν χαρακτηριστικά αντι-παρεμβολής. Επί του παρόντος, η μετάδοση δεδομένων λέιζερ έχει εφαρμοστεί σε στρατιωτικούς δορυφόρους υψηλής τεχνολογίας για την επίτευξη ανταλλαγής δεδομένων μεταξύ δορυφόρων και μεταξύ δορυφόρων και γης. Οι ειδικοί προβλέπουν ότι η τεχνολογία μετάδοσης δεδομένων λέιζερ θα επεκταθεί σταδιακά σε εμπορικά δίκτυα την επόμενη δεκαετία.
Πρόσθετη κατασκευή πυραυλικών μηχανών και προωθητών (χαλκός, επίσης.)
Οι πυραύλοι και οι προωθητές (μικροί κινητήρες που χρησιμοποιούνται για διόρθωση, πέδηση ή επιτάχυνση των ανιχνευτών ή δορυφόρων) απαιτούν εσωτερικές αυλακώσεις ψύξης καυσίμου για να λειτουργούν σωστά. Για τους μικρο-thrusters με λεπτές τοίχους, η παραγωγή προσθέτων είναι η μόνη επιλογή, ενώ για μεγαλύτερους προωθητές, αυτή η διαδικασία είναι η πιο οικονομική λύση.
Μεγαλύτερες δομές με εσωτερικές αυλακώσεις, όπως ακροφύσια κινητήρα, μπορούν επίσης να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας μεταλλική επένδυση λέιζερ. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα είναι η ικανότητα επεξεργασίας διμεταλικών δομών, συνδυάζοντας διαφορετικά υλικά σύμφωνα με τις λειτουργικές απαιτήσεις. Για παράδειγμα, το ακροφύσιο μπορεί να κατασκευαστεί από χαλκό στο εσωτερικό για να βελτιστοποιήσει τη ροή θερμότητας και ένα στρώμα κράματος με βάση το νικέλιο υψηλής αντοχής στο εξωτερικό για να εξασφαλιστεί σταθερότητα.
