נכון לעכשיו, ישנם כ- 8, 000 לוויינים המקיפים את כדור הארץ, עם כמעט 2, 000 לוויינים חדשים שנוספו בכל שנה. עד שנת 2030, מספר ההשקות של רכב ההשקה צפוי לעלות ל -200. תחום התעופה והחלל פירושו השקעות הון ענקיות, אשר יזרמו לחברות המשתלטות על טכנולוגיות עיבוד מרכזיות.
ריתוך איטום חיצוני
בענף התעופה והחלל, ריתוך איטום לייזר משמש לריתוך סגסוגות בטמפרטורה גבוהה כמו נירוסטה, אלומיניום, טיטניום וסגסוגות מבוססות ניקל עם דיוק גבוה ואמינות. היתרונות של לייזרים הם מהירויות תהליכים מהירות, ובזכות מערכות מרובות חיישנים אופטימליות, קלט אנרגיה מבוקר במדויק וריתוכים יפים ומסודרים יותר. ריתוך איטום לייזר הופך בהדרגה לתהליך סטנדרטי באזורים חשובים, כמו ייצור מיכלי דלק טילים. איטום מיכלי דלק טילים הוא קריטי, וכל דליפה קטנה יכולה להוביל לביטול ההשקה. אם יש דליפה והיא לא מתגלה, התחלת מנוע הרקטות במקרה זה תוביל לאסון. מסיבה זו, חברות חלל נוטות להשתמש בטכנולוגיית לייזר עם גורם ביטוח גבוה יותר.
הצטרפות לחומרים שונים
לייזרי דופק Ultrashort יכולים גם להבטיח אטימות אוויר וללא פיצוח בעת ריתוך שני חומרים שונים בגלל בקרת האנרגיה המדויקת שלהם. דוגמא אחת היא ריתוך זכוכית למתכת. שילובים כאלה מתאימים במיוחד לרכיבים אופטיים בלוויינים או חלונות לתחנות שטח. היתרון העיקרי של ריתוך לייזר הוא שמדובר בחיבור ישיר, מה שאומר שדבקים בולניים או רגישים לחום אינם נחוצים, ובכך חוסכים משקל.
נאס"א בדקה ריתוך דופק Ultrashort של זכוכית ל- Invar (סגסוגת מיוחדת) ומתכננת להכניס אותה לשימוש. במקרים רבים, ריתוך ישיר של זכוכית לחומר או זכוכית אחר לזכוכית הוא הדרך היחידה להשתמש בזכוכית בחלל. ריתוך ישיר של מרוכבים תרמופלסטיים מחוזקים סיבי פחמן או מרוכבים אחרים למתכת באמצעות לייזרים קצרים של דופק, מחליף בהדרגה את הברגה המסורתית.
חלקים מבניים מיוצרים תוספים
כל קילוגרם של משקל שנחסך הוא הפחתה בעלויות ההשקה. עבור רקטות, פחות משקל פירושו יותר עומס. ואם העומס עצמו קל יותר, זול יותר להשיק.
זה הוביל לחברות להשתמש בחלקים מבניים מיוצרים תוספים, כמו סוגריים מצלמה, כדי להשיג עיצובים פונקציונליים עם מינימום של חומר. שינוי זה לא רק מקטין את משקל הרכיב, אלא גם מגביר את הכוח באמצעות תכנון מבני אופטימי. בנוסף, הדפסת תלת מימד היא הרבה יותר זולה מתהליכי עיבוד מסורתיים כמו סיבוב, במיוחד לסגסוגות בטמפרטורה גבוהה כמו סגסוגות מבוססות ניקל. בתחום התעופה והחלל, הדפסת תלת מימד הפכה לטכנולוגיה חיובית.
תקשורת לוויינית
העברת נתונים בחלל נעה לעידן של אותות לייזר. לווייני מסלול אדמה נמוכה עפים סביב כדור הארץ במהירות של כ -7.8 ק"מ לשנייה. הסתמכות על תקשורת לוויינית אחת בלבד אינה יכולה לשמור על חיבור יציב, ולכן יש לבנות רשת לוויין. בעתיד, לווייני מסלול אדמה נמוכה יחליפו מידע באמצעות לייזרים, תוך שימוש בקורות מידע לייזר כדי להעביר נתונים על פני אלפי קילומטרים. במקביל, החלפת נתונים בין מסלול לכדור הארץ תעבור בהדרגה לטכנולוגיית לייזר, שיכולה להיות מהירה פי מאה מהרדיו.
סטרימינג מדיה, מחשוב ענן בינה מלאכותית, אינטרנט של דברים ושירותים רבים מבוססי נתונים אחרים הניעו את הצמיחה המהירה של הביקוש של האנשים להחלפת נתונים. בנוסף, לאותות לייזר יש מאפיינים נגד עניין. נכון לעכשיו, העברת נתוני לייזר הוחלה על לווייני צבא היי-טק כדי להשיג חילופי נתונים בין לוויינים ובין לוויינים לכדור הארץ. מומחים צופים כי טכנולוגיית העברת נתוני לייזר תתרחב בהדרגה לרשתות מסחריות בעשור הבא.
ייצור תוסף של מנועי טילים ודחפים (גם נחושת.)
מנועי טילים ודחפים (מנועים קטנים המשמשים לתיקון, בלימה או להאצת בדיקות או לוויינים) דורשים חריצים לקירור דלק פנימי לפעול כראוי. עבור מיקרו-דחפים עם קירות דקים, ייצור תוספים הוא האפשרות היחידה, ואילו עבור דחפים גדולים יותר, תהליך זה הוא הפיתרון החסכוני ביותר.
ניתן לייצר מבנים גדולים יותר עם חריצים פנימיים, כמו חרירי מנוע, באמצעות חיפוי מתכת לייזר. יתרון מרכזי הוא היכולת לעבד מבנים דו -מטאליים, המשלבים חומרים שונים בהתאם לדרישות התפקודיות. לדוגמה, הזרבובית יכולה להיות עשויה נחושת מבפנים כדי לייעל את זרימת החום, ושכבת סגסוגת מבוססת ניקל בעלת חוזק גבוה מבחוץ כדי להבטיח יציבות.
