DLR sondaj roketi MAPHEUS-11
MAPHEUS yüksek irtifa araştırma programı (annemalzemephfiziksel edeneyler Vealtında Sağırlıksızlık), DLR’nin Mobil Roket Üssü (MORABA) departmanı tarafından 12 yıldır yıllık olarak hazırlanmakta ve yürütülmektedir. Program, bilim insanlarına mikro yerçekimi deneylerine bağımsız ve düzenli erişim sağlar.
24 Mayıs’ta, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nden (DLR) üç deney, ağırlıksızlığa kısa yolculuklarına başladı ve tekrar geri döndü. DLR sondaj roketi MAPHEUS-11, İsveç’in kuzeyindeki ESRANGE (European Space and Sounding Rocket Range) fırlatma sahasından malzeme bilimi deneyleri MARS, X-RISE ve SOMEX’i 221 kilometre yüksekliğe çıkardı. Kalkış ile iniş arasında çeyrek saatin biraz altında bir sürede, iticiler ayrıldıktan sonra faydalı yük bir irtifa parabolünü tamamladı. Bu, deneyleri gerçekleştirmek için beş buçuk dakikalık ağırlıksızlık sağladı. Uçuştan sonra, deneyler helikopterle kurtarıldı. Yerde, DLR Institute of Materials Physics in Space’den bir ekip aksiyonu heyecanla ve parmaklarını çapraz olarak takip etti. Çünkü üç deneyin her birinde en az bilimsel bilgi kadar gönül ve ruh vardır.
MARS: Metal tabanlı 3D baskı uzayda nasıl çalışıyor?
Profesyonel dünyada eklemeli üretim olarak da bilinen 3D baskıda, toz malzeme üç boyutlu bir bileşen oluşturulana kadar katman katman uygulanır. Örneğin bir parçanın bir bloktan frezelenerek çıkarıldığı geleneksel süreçlerin aksine, 3D baskının bir dizi avantajı vardır: esnek ve hızlıdır, çok karmaşık şekiller gerçekleştirilebilir ve çok az malzeme artıkları vardır. DLR Uzayda Malzeme Fiziği Enstitüsü Direktörü Prof. Andreas Meyer, “Bu avantajlar ayrıca, örneğin Ay veya Mars’ta veya bir uzay uçuşu sırasında ağırlıksızlıkta olduğu gibi azaltılmış yerçekiminde uzay uygulamaları için eklemeli üretim süreçlerini ilginç kılıyor” diye açıklıyor. Uçuş sırasında birkaç dakikalık deney, ilk küçük bileşeni basmak için yeterliydi.
“MARS deneyi bu alanda bir ilktir. Daha sonraki uzay görevlerinin daha büyük parçalar oluşturabilmesi için temelleri atıyoruz. Gelecekte, gerekli yapılar yalnızca uzayda yerel olarak, örneğin yörünge platformlarında üretilebilir ve böylece Dünya’dan uzaya taşıma çabasını önemli ölçüde azaltabilir,” diye devam ediyor Andreas Meyer. ağırlıksızlık uygulamaları) özel metal alaşımlarına odaklanır. Çok avantajlı özelliklere sahip bileşenler üretmek için kullanılabilirler. Bunlar, her şeyden önce, çok yüksek mukavemet ve korozyon direncini içerir. MAPHEUS-11’deki uçuş için, DLR Enstitüsü kompakt bir roket geliştirdi. Federal Malzeme Araştırma ve Test Enstitüsü’nün (BAM) yeni bir işlemine dayanan faydalı yük Bu, uçuş sırasında ağırlıksız olarak eklemeli üretim sürecini tamamen otomatik olarak gerçekleştirdi.
X-RISE: Sıvı metal alaşımlarında difüzyonun daha iyi anlaşılması
X-RISE (Uzay Ortamında X-Ray Investigation) deneyi yardımıyla, DLR araştırmacıları bu sefer metalik sıvılarda atomik taşınımın, yani difüzyonun temel süreçlerini anlamak istiyorlar. İki minyatür (kesme hücresi) fırın, alüminyum-germanyum ve alüminyum-indiyum alaşımlarını eritiyor. Özel bir X-ışını sistemi daha sonra difüzyon işlemi sırasında gerçek zamanlı olarak fotoğraf çeker. Bilim adamları bu kayıtların yardımıyla sıvı metallerdeki atomların hareketini inceleyebilirler.
Difüzyon, bileşenlerin hesaplanması da dahil olmak üzere malzeme bilimindeki birçok süreç için önemli bir parametredir. Dünya’da yerçekimi kaynaklı akımlar genellikle difüzyon deneylerini bozar. Ağırlıksızlıkta ise süreçlerin daha saf bir resmini elde ediyoruz,” diye açıklıyor enstitü müdürü Meyer. X-RISE deneyi, MAPHEUS üzerinde beşinci kez kullanılıyordu.
Önceki deneyler, diğer şeylerin yanı sıra, metalik alaşımların katılaşma davranışını, mikro yapıların oluşumunu ve alüminyum-germanyumdaki kristal yapıların gür (dendritik) büyümesini araştırdı. Andreas Meyer, “X-RISE’daki deneylerle, sıvılardaki difüzyonu anlayabilir, alaşımların katılaşmasına ilişkin modelleri doğrulayabilir ve Dünya üzerindeki laboratuvar deneylerimizin sonuçlarını kontrol edebiliriz,” diye özetliyor Andreas Meyer. Diğer şeylerin yanı sıra, bu sonuçlar endüstriyel döküm süreçlerini optimize etmeye yardımcı olabilir.
SOMEX: Yumuşak maddeyi incelemek için evrensel ışık saçma laboratuvarı
SOMEX ile (BU YÜZDENayak Msumak ESKİDeneyler), DLR Uzayda Malzeme Fiziği Enstitüsü, yumuşak maddeyi ağırlıksızlıkta incelemek için evrensel bir platform geliştirdi. Yumuşak madde, topaklanmanın katı ve sıvı halleri arasında bulunan iki fazlı sistemler olarak anlaşılır. DLR ekibi, SOMEX ile ilk kez, küçük hacmine rağmen çok fazla alan ve çok çeşitli optik yöntemler kullanarak deneyleri araştırma fırsatı sunan bir deney düzeneği gerçekleştirmeyi başardı. SOMEX modülü basınç geçirmezdir ve uzaya çoklu uçuşlar için tasarlanmıştır. Ek olarak, bazen çok hassas olan numuneler, özel olarak tasarlanmış hızlı açılan bağlantı elemanı kullanılarak, başlamadan hemen öncesine kadar kolayca modüle entegre edilebilir.
MAPHEUS-11’deki ilk uçuşta, statik ve dinamik ışık saçılımının yanı sıra diferansiyel dinamik mikroskopi kullanıldı. Bir epifloresan mikroskobu geliştirme aşamasındadır. SOMEX böylece çok çeşitli olası uygulamalara kapı açar.
Başarılı SOMEX ilk uçuşunda, granüler maddenin saçılma fiziği hakkında temel bir anlayış elde etmek için deneyler yapıldı. Ek olarak, kendinden tahrikli mikro yüzücüler için bir model sistemdeki dinamikler incelenmiştir. “Yeryüzü laboratuvarında, kaldırma kuvveti ve çökelme etkileri sonuçları büyük ölçüde bozar. Fizikçi Prof. Meyer, teorik tahminlerle karşılaştırıldığında, SOMEX deneylerinin her iki durumda da bu tür sistemlerin yapısı ve dinamikleri hakkında yeni bilgiler sağladığını söylüyor.
MAPHEUS yüksek irtifa araştırma programı (annemalzemephfiziksel edeneyler Vealtında Sağırlıksızlık), DLR’nin Mobil Roket Üssü (MORABA) departmanı tarafından 12 yıldır yıllık olarak hazırlanmakta ve yürütülmektedir. Program, bilim insanlarına mikro yerçekimi deneylerine bağımsız ve düzenli erişim sağlar.
24 Mayıs’ta, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nden (DLR) üç deney, ağırlıksızlığa kısa yolculuklarına başladı ve tekrar geri döndü. DLR sondaj roketi MAPHEUS-11, İsveç’in kuzeyindeki ESRANGE (European Space and Sounding Rocket Range) fırlatma sahasından malzeme bilimi deneyleri MARS, X-RISE ve SOMEX’i 221 kilometre yüksekliğe çıkardı. Kalkış ile iniş arasında çeyrek saatin biraz altında bir sürede, iticiler ayrıldıktan sonra faydalı yük bir irtifa parabolünü tamamladı. Bu, deneyleri gerçekleştirmek için beş buçuk dakikalık ağırlıksızlık sağladı. Uçuştan sonra, deneyler helikopterle kurtarıldı. Yerde, DLR Institute of Materials Physics in Space’den bir ekip aksiyonu heyecanla ve parmaklarını çapraz olarak takip etti. Çünkü üç deneyin her birinde en az bilimsel bilgi kadar gönül ve ruh vardır.
MARS: Metal tabanlı 3D baskı uzayda nasıl çalışıyor?
Profesyonel dünyada eklemeli üretim olarak da bilinen 3D baskıda, toz malzeme üç boyutlu bir bileşen oluşturulana kadar katman katman uygulanır. Örneğin bir parçanın bir bloktan frezelenerek çıkarıldığı geleneksel süreçlerin aksine, 3D baskının bir dizi avantajı vardır: esnek ve hızlıdır, çok karmaşık şekiller gerçekleştirilebilir ve çok az malzeme artıkları vardır. DLR Uzayda Malzeme Fiziği Enstitüsü Direktörü Prof. Andreas Meyer, “Bu avantajlar ayrıca, örneğin Ay veya Mars’ta veya bir uzay uçuşu sırasında ağırlıksızlıkta olduğu gibi azaltılmış yerçekiminde uzay uygulamaları için eklemeli üretim süreçlerini ilginç kılıyor” diye açıklıyor. Uçuş sırasında birkaç dakikalık deney, ilk küçük bileşeni basmak için yeterliydi.
“MARS deneyi bu alanda bir ilktir. Daha sonraki uzay görevlerinin daha büyük parçalar oluşturabilmesi için temelleri atıyoruz. Gelecekte, gerekli yapılar yalnızca uzayda yerel olarak, örneğin yörünge platformlarında üretilebilir ve böylece Dünya’dan uzaya taşıma çabasını önemli ölçüde azaltabilir,” diye devam ediyor Andreas Meyer. ağırlıksızlık uygulamaları) özel metal alaşımlarına odaklanır. Çok avantajlı özelliklere sahip bileşenler üretmek için kullanılabilirler. Bunlar, her şeyden önce, çok yüksek mukavemet ve korozyon direncini içerir. MAPHEUS-11’deki uçuş için, DLR Enstitüsü kompakt bir roket geliştirdi. Federal Malzeme Araştırma ve Test Enstitüsü’nün (BAM) yeni bir işlemine dayanan faydalı yük Bu, uçuş sırasında ağırlıksız olarak eklemeli üretim sürecini tamamen otomatik olarak gerçekleştirdi.
X-RISE: Sıvı metal alaşımlarında difüzyonun daha iyi anlaşılması
X-RISE (Uzay Ortamında X-Ray Investigation) deneyi yardımıyla, DLR araştırmacıları bu sefer metalik sıvılarda atomik taşınımın, yani difüzyonun temel süreçlerini anlamak istiyorlar. İki minyatür (kesme hücresi) fırın, alüminyum-germanyum ve alüminyum-indiyum alaşımlarını eritiyor. Özel bir X-ışını sistemi daha sonra difüzyon işlemi sırasında gerçek zamanlı olarak fotoğraf çeker. Bilim adamları bu kayıtların yardımıyla sıvı metallerdeki atomların hareketini inceleyebilirler.
Difüzyon, bileşenlerin hesaplanması da dahil olmak üzere malzeme bilimindeki birçok süreç için önemli bir parametredir. Dünya’da yerçekimi kaynaklı akımlar genellikle difüzyon deneylerini bozar. Ağırlıksızlıkta ise süreçlerin daha saf bir resmini elde ediyoruz,” diye açıklıyor enstitü müdürü Meyer. X-RISE deneyi, MAPHEUS üzerinde beşinci kez kullanılıyordu.
Önceki deneyler, diğer şeylerin yanı sıra, metalik alaşımların katılaşma davranışını, mikro yapıların oluşumunu ve alüminyum-germanyumdaki kristal yapıların gür (dendritik) büyümesini araştırdı. Andreas Meyer, “X-RISE’daki deneylerle, sıvılardaki difüzyonu anlayabilir, alaşımların katılaşmasına ilişkin modelleri doğrulayabilir ve Dünya üzerindeki laboratuvar deneylerimizin sonuçlarını kontrol edebiliriz,” diye özetliyor Andreas Meyer. Diğer şeylerin yanı sıra, bu sonuçlar endüstriyel döküm süreçlerini optimize etmeye yardımcı olabilir.
SOMEX: Yumuşak maddeyi incelemek için evrensel ışık saçma laboratuvarı
SOMEX ile (BU YÜZDENayak Msumak ESKİDeneyler), DLR Uzayda Malzeme Fiziği Enstitüsü, yumuşak maddeyi ağırlıksızlıkta incelemek için evrensel bir platform geliştirdi. Yumuşak madde, topaklanmanın katı ve sıvı halleri arasında bulunan iki fazlı sistemler olarak anlaşılır. DLR ekibi, SOMEX ile ilk kez, küçük hacmine rağmen çok fazla alan ve çok çeşitli optik yöntemler kullanarak deneyleri araştırma fırsatı sunan bir deney düzeneği gerçekleştirmeyi başardı. SOMEX modülü basınç geçirmezdir ve uzaya çoklu uçuşlar için tasarlanmıştır. Ek olarak, bazen çok hassas olan numuneler, özel olarak tasarlanmış hızlı açılan bağlantı elemanı kullanılarak, başlamadan hemen öncesine kadar kolayca modüle entegre edilebilir.
MAPHEUS-11’deki ilk uçuşta, statik ve dinamik ışık saçılımının yanı sıra diferansiyel dinamik mikroskopi kullanıldı. Bir epifloresan mikroskobu geliştirme aşamasındadır. SOMEX böylece çok çeşitli olası uygulamalara kapı açar.
Başarılı SOMEX ilk uçuşunda, granüler maddenin saçılma fiziği hakkında temel bir anlayış elde etmek için deneyler yapıldı. Ek olarak, kendinden tahrikli mikro yüzücüler için bir model sistemdeki dinamikler incelenmiştir. “Yeryüzü laboratuvarında, kaldırma kuvveti ve çökelme etkileri sonuçları büyük ölçüde bozar. Fizikçi Prof. Meyer, teorik tahminlerle karşılaştırıldığında, SOMEX deneylerinin her iki durumda da bu tür sistemlerin yapısı ve dinamikleri hakkında yeni bilgiler sağladığını söylüyor.