Actualmente, hay alrededor de 8, 000 satélites que orbitan la Tierra, con casi 2, 000 nuevos satélites agregados cada año. Para 2030, se espera que el número de lanzamientos de vehículos de lanzamiento aumente a 200. El sector aeroespacial significa grandes inversiones de capital, que fluirán a las empresas que dominan las tecnologías de procesamiento de clave.
Soldadura de sellado externo
En el sector aeroespacial, la soldadura de sellado láser se usa para soldar aleaciones de alta temperatura, como acero inoxidable, aluminio, titanio y aleaciones a base de níquel con alta precisión y confiabilidad. Las ventajas de los láseres son las velocidades de proceso rápidas y, gracias a los sistemas optimizados de múltiples sensores, la entrada de energía controlada con precisión y las soldaduras más hermosas y ordenadas. La soldadura de sellado láser se está convirtiendo gradualmente en un proceso estándar en áreas importantes, como la fabricación de tanques de combustible de cohetes. El sellado de los tanques de combustible de cohetes es crucial, y cualquier pequeña fuga puede conducir a la cancelación del lanzamiento. Si hay una fuga y no se descubre, iniciar el motor de cohetes en este caso conducirá al desastre. Por esta razón, las empresas aeroespaciales tienden a usar la tecnología láser con un factor de seguro más alto.
Uniendo diferentes materiales
Los láseres de pulso de Ultrashort también pueden garantizar la atracción y no agrietarse al soldar dos materiales diferentes debido a su control de energía preciso. Un ejemplo es la soldadura de vidrio a metal. Dichas combinaciones son particularmente adecuadas para componentes ópticos en satélites o ventanas para estaciones espaciales. La ventaja clave de la soldadura por láser es que es una conexión directa, lo que significa que los adhesivos de atornillado o sensibles al calor no son necesarios, ahorrando así peso.
La NASA ha probado la soldadura de vidrio de pulso Ultrashort para invarar (una aleación especial) y planea ponerla en uso. En muchos casos, la soldadura directa de vidrio a otro material o vidrio al vidrio es la única forma de usar vidrio en el espacio. La soldadura directa de los compuestos termoplásticos reforzados con fibra de carbono u otros compuestos al metal utilizando láseres de pulso corto reemplaza gradualmente el atornillado tradicional.
Piezas estructurales fabricadas aditivamente
Cada kilogramo de peso ahorrado es una reducción en los costos de lanzamiento. Para los cohetes, menos peso significa más carga útil. Y si la carga útil en sí es más ligera, es más barato de lanzar.
Esto ha llevado a las empresas a usar piezas estructurales fabricadas aditivamente, como los soportes de la cámara, para lograr diseños funcionales con un mínimo de material. Este cambio no solo reduce el peso del componente, sino que también aumenta la resistencia a través del diseño estructural optimizado. Además, la impresión 3D es mucho más asequible que los procesos de mecanizado tradicionales, como el giro, especialmente para aleaciones de alta temperatura, como aleaciones a base de níquel. En el campo aeroespacial, la impresión 3D se ha convertido en una tecnología indispensable.
Comunicaciones por satélite
La transmisión de datos en el espacio se está moviendo hacia la era de las señales láser. Los satélites de órbita de tierra baja vuelan alrededor de la tierra a una velocidad de aproximadamente 7.8 kilómetros por segundo. Confiar solo en una sola comunicación satelital no puede mantener una conexión estable, por lo que se necesita construir una red satelital. En el futuro, los satélites de órbita de tierra baja intercambiarán información a través de láseres, utilizando vigas de información láser para transmitir datos a través de miles de kilómetros. Al mismo tiempo, el intercambio de datos entre órbita y la Tierra cambiará gradualmente a la tecnología láser, que puede ser cien veces más rápida que la radio.
La transmisión de medios, la computación en la nube de inteligencia artificial, el Internet de las cosas y muchos otros servicios basados en datos han impulsado el rápido crecimiento de la demanda de las personas de intercambio de datos. Además, las señales láser tienen características antiintercepción. En la actualidad, la transmisión de datos de láser se ha aplicado a satélites militares de alta tecnología para lograr el intercambio de datos entre satélites y entre satélites y la Tierra. Los expertos predicen que la tecnología de transmisión de datos láser se expandirá gradualmente a las redes comerciales en la próxima década.
Fabricación aditiva de motores y propulsores de cohetes (cobre también).
Los motores y propulsores de cohetes (motores pequeños utilizados para la corrección, frenado o aceleración de sondas o satélites) requieren ritmos internos de enfriamiento de combustible para que funcionen correctamente. Para los microhrusters con paredes delgadas, la fabricación de aditivos es la única opción, mientras que para los propulsores más grandes, este proceso es la solución más económica.
Las estructuras más grandes con surcos internos, como las boquillas del motor, también se pueden fabricar con revestimiento de metal láser. Una ventaja importante es la capacidad de procesar estructuras bimetálicas, combinando diferentes materiales de acuerdo con los requisitos funcionales. Por ejemplo, la boquilla puede estar hecha de cobre en el interior para optimizar el flujo de calor y una capa de aleación a base de níquel de alta resistencia en el exterior para garantizar la estabilidad.
