Na TE, projetamos e construímos relés para aplicações aeroespaciais e espaciais há mais de 30 anos. Usamos rotineiramente processos avançados de design e fabricação para fornecer produtos qualificados para o espaço
Quando o rover Curiosity da NASA (National Aeronautics and Space Administration) fez um pouso perfeito na Cratera Gale de Marte, estava a 150 milhões de milhas do reparador mais próximo. Cada componente tem que operar de forma confiável para suportar a vida útil esperada do veículo de 98 semanas — ou um ano marciano. Incluídos nos milhares de componentes da rover estão relés da TE Connectivity. Especificar um relé para o espaço obviamente envolve encontrar um dispositivo compacto e leve que atenda às necessidades elétricas.
Perguntas e Respostas com Karl Kitts, Diretor de Engenharia de Desenvolvimento
O que os engenheiros de design precisam procurar ao especificar um relé para o espaço?
Os extremos de temperatura são talvez a primeira coisa que vem à mente, mas as temperaturas não são os únicos desafios ambientais. A capacidade de operar no vácuo, resistir aos níveis de radiação e lidar com diferentes atmosferas é importante. Lançamentos de veículos espaciais apresentam tensões mecânicas a partir de vibração e aceleração que também devem ser contabilizadas no processo de seleção.
Como é a operação no vácuo?
Embora os relés usados em aplicações espaciais sejam tipicamente hermeticamente selados, as vedações ocasionalmente vazam - ou só são boas por alguns anos - e isso seria uma preocupação em uma missão com uma vida longa. Relés que dependem de camadas de óxido, que se tornam instáveis no vácuo, se tornarão não confiáveis se as vedações vazarem. Com isso em mente muitos relés de TE usados em ambientes espaciais são fabricados tendo contatos selados dentro de um ambiente de vácuo rígido e adequados para uso contínuo em tal ambiente. Nossa experiência em materiais ajuda a confirmar que cada parte do relé está pronta para funcionar de forma confiável em condições adversas, mesmo as inesperadas.
Existem requisitos específicos na fabricação de aplicações espaciais?
Sim. Os relés espaciais precisam ser fabricados em um ambiente de limpeza. Mesmo a contaminação de partículas minúsculas deve ser evitada durante a fabricação para evitar qualquer inconsistência na operação do relé. O relé deve operar perfeitamente todas as vezes. Por essa razão, rigorosos processos de limpeza, manuseio e armazenamento são impostos para confirmar que materiais, componentes e subconjuntos de relé de espaço estão totalmente protegidos durante todo o processo de fabricação.
Qual a importância da triagem do estresse ambiental?
O teste de relés para aplicações espaciais é tipicamente muito mais complicado do que testes para usos terrestres. Testes como vibração, ciclismo de temperatura e choque térmico, e similares são semelhantes, exceto que normalmente duram mais tempo, com mais ciclos. Esses testes também podem incluir uma faixa de temperatura estendida para refletir os extremos de temperatura do espaço. A intenção é testar o dispositivo em um grau maior do que o necessário para as necessidades terrestres ou aeroespaciais.
Consulte o fornecedor de relé sobre os tipos e extensão dos testes que podem ser apropriados para sua aplicação. O ambiente de aplicação difere entre um satélite de comunicação e o Mars Rover, por exemplo. Além disso, o número de ciclos operacionais para o relé pode ser significativamente diferente dependendo de sua aplicação. Por exemplo, um relé usado para separar um satélite do veículo de lançamento pode precisar operar uma única vez. Um relé que é usado no processamento ou condicionamento de energia, por outro lado, pode ser necessário para operar milhares de ciclos.
O que torna um relé espacial diferente daqueles para uso terrestre?
Os relés adequados às aplicações espaciais estão disponíveis com as mesmas formas e classificações dos relés terrestres. A diferença está na escolha daqueles projetados, qualificados, fabricados e testados para atender aos rigores de uma aplicação espacial.
Precisa de ajuda com seu projeto espacial?
Na TE, projetamos e construímos relés para aplicações aeroespaciais e espaciais há mais de 30 anos. Usamos rotineiramente processos avançados de design e fabricação para fornecer produtos qualificados para o espaço
Quando o rover Curiosity da NASA (National Aeronautics and Space Administration) fez um pouso perfeito na Cratera Gale de Marte, estava a 150 milhões de milhas do reparador mais próximo. Cada componente tem que operar de forma confiável para suportar a vida útil esperada do veículo de 98 semanas — ou um ano marciano. Incluídos nos milhares de componentes da rover estão relés da TE Connectivity. Especificar um relé para o espaço obviamente envolve encontrar um dispositivo compacto e leve que atenda às necessidades elétricas.
Perguntas e Respostas com Karl Kitts, Diretor de Engenharia de Desenvolvimento
O que os engenheiros de design precisam procurar ao especificar um relé para o espaço?
Os extremos de temperatura são talvez a primeira coisa que vem à mente, mas as temperaturas não são os únicos desafios ambientais. A capacidade de operar no vácuo, resistir aos níveis de radiação e lidar com diferentes atmosferas é importante. Lançamentos de veículos espaciais apresentam tensões mecânicas a partir de vibração e aceleração que também devem ser contabilizadas no processo de seleção.
Como é a operação no vácuo?
Embora os relés usados em aplicações espaciais sejam tipicamente hermeticamente selados, as vedações ocasionalmente vazam - ou só são boas por alguns anos - e isso seria uma preocupação em uma missão com uma vida longa. Relés que dependem de camadas de óxido, que se tornam instáveis no vácuo, se tornarão não confiáveis se as vedações vazarem. Com isso em mente muitos relés de TE usados em ambientes espaciais são fabricados tendo contatos selados dentro de um ambiente de vácuo rígido e adequados para uso contínuo em tal ambiente. Nossa experiência em materiais ajuda a confirmar que cada parte do relé está pronta para funcionar de forma confiável em condições adversas, mesmo as inesperadas.
Existem requisitos específicos na fabricação de aplicações espaciais?
Sim. Os relés espaciais precisam ser fabricados em um ambiente de limpeza. Mesmo a contaminação de partículas minúsculas deve ser evitada durante a fabricação para evitar qualquer inconsistência na operação do relé. O relé deve operar perfeitamente todas as vezes. Por essa razão, rigorosos processos de limpeza, manuseio e armazenamento são impostos para confirmar que materiais, componentes e subconjuntos de relé de espaço estão totalmente protegidos durante todo o processo de fabricação.
Qual a importância da triagem do estresse ambiental?
O teste de relés para aplicações espaciais é tipicamente muito mais complicado do que testes para usos terrestres. Testes como vibração, ciclismo de temperatura e choque térmico, e similares são semelhantes, exceto que normalmente duram mais tempo, com mais ciclos. Esses testes também podem incluir uma faixa de temperatura estendida para refletir os extremos de temperatura do espaço. A intenção é testar o dispositivo em um grau maior do que o necessário para as necessidades terrestres ou aeroespaciais.
Consulte o fornecedor de relé sobre os tipos e extensão dos testes que podem ser apropriados para sua aplicação. O ambiente de aplicação difere entre um satélite de comunicação e o Mars Rover, por exemplo. Além disso, o número de ciclos operacionais para o relé pode ser significativamente diferente dependendo de sua aplicação. Por exemplo, um relé usado para separar um satélite do veículo de lançamento pode precisar operar uma única vez. Um relé que é usado no processamento ou condicionamento de energia, por outro lado, pode ser necessário para operar milhares de ciclos.
O que torna um relé espacial diferente daqueles para uso terrestre?
Os relés adequados às aplicações espaciais estão disponíveis com as mesmas formas e classificações dos relés terrestres. A diferença está na escolha daqueles projetados, qualificados, fabricados e testados para atender aos rigores de uma aplicação espacial.
