Endüstri: Havacılık
Kullanılan üretim süreçleri: CNC işleme ve 3D baskı
Zorluk: Sektöre uygun yüksek kaliteli ve hafif parçaları tedarik etmek
Çözüm: Xometry ağının geniş kapasitesi ve anlık fiyat motoru, tedarik sürecini çok daha hızlı ve kolay yönetilebilir hale getirdi.

—

2019 yılında, Yunanistan’ın Selanik Aristoteles Üniversitesi’nden SpaceDot ekibi, havacılık biyolojisi araştırmacıları tarafından yüksek verimli deneyler için küçük bir uzay aracına entegre edilebilecek bir nano uydu oluşturma görevi üstlendi. Kavram kanıtı olarak ekip, bu platformu geliştirmek ve mikro yerçekimi ve uzay radyasyonunun maya hücreleri üzerindeki etkilerini araştırmak için kullanmak istedi. Ve böylece, disiplinler arası AcubeSAT projesi doğdu.

Proje, STEM ve biyolojik bilimlerde geçmişi olan hırslı öğrenciler ve araştırmacıları bir araya getirdi. Ancak, grubun üniversitelerinde uzmanlar tarafından yönlendirilebilecekleri ve deneylerini gerçekleştirebilecekleri özel bir uzay departmanı yoktu. Bu nedenle ekip, havacılık alanında yardım almak için Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) bir programına katıldı. SpaceDot, ESA Eğitim Ofisi programının üçüncü neslinin bir parçası olmak isteyen diğer birçok Avrupa üniversite ekibinden seçildi – “Uydunuzu Uçurun!”.

AcubeSAT nano uydu: Uzayın teknolojiyle buluştuğu yer

George Pliakis, SpaceDot Proje Lideri, 2.500 uzay aracından sadece 10 tanesinin biyolojik bir sistem incelemek için gönderildiğini fark ederek, bir nano uyduda biyolojik bir deney yapma fikrini ortaya çıkardıklarını açıkladı.

Nano uyduda, basınçlı bir kabın içinde mikroskobik bir Lab-On-a-Chip bulunmaktadır. Bu dikdörtgen şeklindeki blok, sıvının mikro ölçekte hassas bir şekilde iletilmesini sağlayan karmaşık ve birbirine bağlı kanallara sahiptir. Çipte, insan hücrelerine benzer DNA yapısına sahip maya hücrelerini barındıran 100 küçük oda bulunmaktadır.

3D design of the nanosatellite with an integrated laboratory — *Entegre laboratuvarlı nano uydunun 3D tasarımı*

Uydunun yapısal alt sisteminin koordinatörü Angelos Mavropulos, deneyin mikro sıvı çipe dayandığını açıklıyor. Mikro sıvı çip, kanalların birbirine bağlanarak sıvıların geçmesine izin verdiği çalışmalarda kullanılan bir cihazdır. Mikro sıvı çipi, ekibin düşük Dünya yörüngesinde radyasyon ve mikro yerçekimi koşullarının hücreler üzerindeki etkilerini incelemesine olanak sağlayacaktır. Her hücre, üretim seviyesi ve evrimi gözlemlenecek olan belirli bir protein içerir. Bu arada, hücreler mavi ışık yayan halka şeklinde bir LED PCB tarafından aydınlatılacaktır. Proteinin üretim seviyesi ne kadar yüksek olursa, hücreler ışığa tepki olarak o kadar fazla floresan olacaktır.

Mikro sıvı çipin yakın çekimi Ⓒ SpaceDot — *Mikro sıvı çipin yakın çekimi* Ⓒ *SpaceDot*

“Tüm mesele aslında oldukça basit” diyor Mavropulos. “Bu hücrelerin fotoğraflarını çeken yüksek performanslı bir kamera ekledik. Hücrelerin ne kadar floresan olduğunu görmemizi ve birkaç ay sonra sonuçlar çıkarmamızı sağlıyor.” diye ekliyor. Aynı deney aslında Dünya’da da aynı ayarlarla yürütülüyor, böylece hücrelerin uzaydaki koşullardan nasıl etkilendiğini karşılaştırabilelim. Deney, misyon sürecinde üç farklı zaman noktasında tekrarlanacak.

Uçmak için tasarlanmış tek bir prototip modeli

“Uzay ve havacılık mühendisliği endüstrisinde iki ana yaklaşım vardır. Birincisi, bir kalifikasyon modeli ve bir uçuş modeline sahip olmak ikincisi ise protoflight (prototip ve uçuş donanımı kelimelerinin birleşimi) yaklaşımıdır, bu da hem kalifikasyon hem de uçuş için tek bir modeldir,” diyor Mavropulos. SpaceDot, daha uygun maliyetli ve zaman açısından verimli bir seçenek olduğu için ikinci yaklaşımı seçti.

Uydunun ilk denemede fırlatılamaması proje üzerinde yıkıcı bir etkiye sahip olabilir. Ancak, risklerin tamamen farkında olan SpaceDot ekibi, yörüngeye gönderilecek uydunun birebir kopyasını üretti. Mühendislik ekibi, mekanik parçalardan mikro sıvı çiplere ve iletişim sistemine kadar projenin her detayını titizlikle analiz etti. Ardından farklı parçaları tedarik etmeye ve çevre koşullarında deneyler yapmaya başladılar.

En son Belçika’da 2022 Aralık ayı sonunda gerçekleştirilen test büyük bir başarıydı. Bu, ekibin AcubeSAT nano uydunun uzaya uçabileceğine dair güvenini büyük ölçüde arttırdı.

SpaceDot ekibinden bazı üyeler Belçika'da anten dağıtım modülünü test ediyor — *SpaceDot ekibinden bazı üyeler Belçika’da anten dağıtım modülünü test ediyor*

Sıkı ve takip edilebilir çalışma süreçleri

SpaceDot, uzaktan bir ekip yönetmenin zorluğuna ek olarak, tüm uydu bileşenlerinin üretilip nispeten küçük bir yapıya sığabileceğinden emin olmak gibi büyük bir zorlukla da karşı karşıya kaldı. Bu, uydunun bilgisayar, telekomünikasyon, güç kaynakları, biyolojik laboratuvar ve mimariyi korumak için yapısal elemanlara sahip olması gerektiğinden dolayı kolay bir iş değildi.

“Uzay havacılık endüstrisinde, halihazırda uygulanan süreçleri takip etmeniz ve yaptığınız her şeyin tekrarlanabilir ve izlenebilir olmasını sağlamanız gerekir” diyor projenin iletişim alt sistemi mühendisi Eleftheria Chatziargyriou. “Bu, AcubeSAT projesinin bir diğer büyük zorluğuydu.”

Xometry ile yüksek kaliteli parçaları hızla temin edin

SpaceDot, uydu bileşenlerinin sıkı toleranslara, havacılık endüstrisi için uygun malzemelere ve hassas montaj gerektiren özelliklere sahip olmasını sağlamak için doğru tedarikçilere başvurmak zorunda kaldı. Xometry, bu gereksinimleri karşılayan tedarikçilerden biriydi.

Yerel üreticiler küçük projeler üstlenmek istemezken, ekip Xometry’nin üretim hizmetlerini kullanarak gerekli tüm bileşenleri elde etmeyi başardı. Mavropulos, “Xometry, havacılık mühendisliğinde parçalarınızı temin etmek için en iyi yerlerden biridir” diyor.

*Xometry tarafından üretilen antenin alüminyum CNC işleme ile üretilmiş çerçevesi*

*Xometry’nin CNC işleme ile ürettiği antene takılan PEEK malzemeli parça*

Xometry, uydunun anten dağıtım modülünde kullanılan alüminyum 6082 ve PEEK parçaları temin etme konusundaki yeteneğiyle ekibin ilgisini çekti. SpaceDot, aldığı metal ve plastik bileşenlerden oldukça memnun kaldı. Mavropulos, “Mekanizmamızda çok sayıda vida var ve her biri tam olarak doğru yerde olmalı. Birini yanlış hizalarsak, tüm montaj hattında sorun yaşarız. Ancak test kampanyası sırasında her şey sorunsuz gitti” dedi.

Xometry Instant Quoting Engine™, tasarım sürecinde ekip için son derece yararlı oldu. Tek yapmaları gereken, 3D tasarımlarını ve teknik çizimlerini online platforma yüklemekti. Yapay zeka tabanlı algoritmalar, hızlı bir maliyet tahmini almalarını, tasarımda son dakika değişiklikleri yapmalarını ve birkaç tıklamayla fiyat teklifini güncellemelerini sağladı. Mavropulos, “Xometry ekibi hızlıca yanıt verdi ve tasarımımızı kontrol etmemize yardımcı oldu” dedi.

Uydunun 2024’de fırlatılması planlanıyor

AcubeSAT projesinin bir sonraki önemli aşaması, 2024’de uydunun fırlatılması olacak. Tüm misyonun yaklaşık bir buçuk yıl sürmesi bekleniyor. Bu süre, mikro akışkan çip ve ekibin deney sırasında elde edeceği görüntüler sayesinde yeterli bilgi toplanabilmesi için gerekli olan zamana tekabül ediyor.

SpaceDot ekibi, önümüzdeki aylarda nano uyduyu birleştirmeye başlayacak ve büyük fırlatmadan önce başka bir test turu gerçekleştirecek.

SpaceDot hakkında

AcubeSAT, Aristoteles Üniversitesi’nden gelen hırslı öğrenciler ve araştırmacılardan oluşan SpaceDot ekibi tarafından yürütülen, çok disiplinli bir uzay projesidir. Proje, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) Eğitim Ofisi’nin desteğiyle yürütülmekte olup, ekip, ESA “Fly Your Satellite! 3” programında olan üç ekipten biridir.

AcubeSAT’ın websitesini ziyaret edin: https://acubesat.spacedot.gr/

Ekiple iletişime geçin: info@spacedot.gr