क्यूबसैट दूरबीनों के लिए हल्के, लचीले एल्यूमीनियम दर्पणों का निर्माण

यूनाइटेड किंगडम के शोधकर्ताओं ने क्यूबसैट दूरबीनों के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हल्के, लचीले एल्यूमीनियम दर्पण बनाने की एक अभूतपूर्व विधि विकसित की है। यह अभिनव एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग दृष्टिकोण पारंपरिक दर्पण डिज़ाइनों की तुलना में प्राथमिक दर्पणों के द्रव्यमान को लगभग 60% तक कम करने का वादा करता है, जिससे इन छोटे उपग्रहों की क्षमताओं में वृद्धि होगी और अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए नए रास्ते खुलेंगे।

नए विकसित दर्पण का बाहरी व्यास 84 मिमी और आंतरिक व्यास 32 मिमी है, जिसमें एक एन्युलर डिज़ाइन है। इसकी आंतरिक संरचना में "स्प्लिट-पी इंटरनल जाली" शामिल है, जो मधुमक्खी के छत्ते जैसा दिखता है। फाइनाइट एलिमेंट एनालिसिस (FEA) मॉडलिंग ने वजन में लगभग 56% की कमी की भविष्यवाणी की, जो परियोजना के 60% के लक्ष्य के करीब है। निर्माण प्रक्रिया में AlSi10Mg एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उपयोग करके लेजर पाउडर बेड फ्यूजन (LPBF) का उपयोग किया गया था। पोस्ट-प्रोसेसिंग चरणों में आंतरिक सरंध्रता को कम करने के लिए हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (HIP) और अत्यधिक परावर्तक सतह प्राप्त करने के लिए सिंगल-पॉइंट डायमंड टर्निंग शामिल थी। एक्स-रे कंप्यूटेड टोमोग्राफी विश्लेषण में मामूली छिद्रों की उपस्थिति का पता चला, जो मुख्य रूप से परिधि पर केंद्रित थे। सभी नमूनों के लिए सतह की खुरदरापन माप 8 एनएम से कम रही।

HIP-उपचारित नमूनों में डायमंड टर्निंग से गुजरने वालों की तुलना में थोड़ी अधिक खुरदरापन दिखाई दिया। जबकि HIP प्रक्रिया ने आंतरिक सरंध्रता को प्रभावी ढंग से कम किया और ताकत बढ़ाई, इसने बढ़ी हुई सतह खुरदरापन के कारण टोटल इंटीग्रेटेड स्कैटर (TIS) मानों में मामूली वृद्धि भी की। भविष्य के विकास में सतह की गुणवत्ता को और बेहतर बनाने के लिए क्रोमियम ऑप्टिकल कोटिंग लगाना और सिम्युलेटेड अंतरिक्ष स्थितियों के तहत प्रदर्शन का आकलन करने के लिए थर्मल लचीलापन परीक्षण करना शामिल होगा।

लागत प्रभावी, टिकाऊ और हल्के दर्पणों की बढ़ती मांग इस शोध के पीछे एक प्रेरक शक्ति है। ये 3डी-प्रिंटेड दर्पण जटिल, हल्के घटकों को कम सामग्री की खपत और छोटे विकास चक्रों के साथ उत्पादन करने की अपनी क्षमता के लिए एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग पर निर्भर एयरोस्पेस उद्योग के व्यापक रुझानों के साथ संरेखित होते हैं। यह नवाचार अधिक सक्षम और सुलभ अंतरिक्ष मिशनों के लिए एक मार्ग प्रदान करता है, जिससे वैज्ञानिक उपकरणों और अवलोकन प्लेटफार्मों की एक नई पीढ़ी को सक्षम किया जा सके।