Sistemas de ensayo de cargas útiles espaciales

Prueba de cargas útiles espaciales

Las grandes cargas útiles destinadas a operar en el espacio -como satélites y telescopios, por ejemplo- tienen que someterse a pruebas exhaustivas antes de su lanzamiento: tanto las pruebas de vibración (ambientales y de fuerza limitada) como los procedimientos de pruebas criogénicas requieren sensores de fuerza y acelerómetros específicos para cada aplicación que estén a la altura de la prueba.

Pruebas en cámara de vacío térmica para caracterizaciones mecánicas

Las pruebas en la cámara de vacío requieren acelerómetros y sensores de fuerza con capacidad para temperaturas ultrabajas.

El rendimiento de los telescopios depende de la estabilidad en el rango nanométrico, por lo que la estabilidad de las placas base totalmente instrumentadas es fundamental. Deben probarse en cámaras de vacío térmico adecuadas para pruebas en condiciones criogénicas y diseñadas para garantizar una estabilidad térmica única a temperaturas inferiores a -250 °C (-420 °F). Las pruebas en la cámara de vacío requieren acelerómetros y sensores de fuerza con capacidad para temperaturas ultrabajas.

Las placas base pueden transportar el espejo primario, así como otras ópticas del telescopio y el módulo completo de instrumentos científicos. Las pruebas permiten modificar el sistema para que las placas base -y, en última instancia, el telescopio- puedan aislarse en la cámara. Algunos entornos de prueba incluyen un nuevo sistema de refrigeración por capas de helio y nitrógeno: esto permite que las placas base alcancen las bajas temperaturas que simulan las temperaturas de funcionamiento en el espacio. Permiten la alineación óptica criogénica y el ensayo de múltiples segmentos de espejos primarios en un proceso conocido como "phasing". Las pruebas de este tipo requieren acelerómetros y sensores de fuerza capaces de funcionar a temperaturas ultrabajas.

Acelerómetros triaxiales ligeros y de baja masa

Las estructuras de las naves espaciales suelen estar fabricadas con materiales finos y ligeros, por lo que requieren acelerómetros de baja masa, a veces inferior a 1 gramo.

Solución de cableado de baja desgasificación

Los sensores herméticamente sellados y las soluciones de cableado de baja desgasificación de Kistler a veces están autorizados para su uso en cámaras de vacío térmico, o incluso pueden dejarse en el satélite para el lanzamiento.

Soluciones de bajo ruido para pruebas ambientales con microvibraciones

Umbrales de sensor que van desde muy bajos (100 μg) hasta los niveles de g más altos. Con las soluciones de bajo ruido de Kistler, se puede utilizar el mismo sensor para toda la gama.

Pruebas de vibración ambiental de cargas útiles espaciales y pruebas de vibración de fuerza limitada (FLVT)

Pruebas de vibración ambiental de la carga útil espacial y pruebas de vibración de fuerza limitada (FLVT)

Las cargas útiles espaciales se someten a algunas de las pruebas más exhaustivas del mundo: las pruebas de calificación de vibraciones para satélites son sólo un ejemplo. Durante el desarrollo del producto se realizan pruebas exhaustivas de la carga útil para optimizar la estructura, y también en la fase de fabricación para garantizar la supervivencia durante el lanzamiento, el despliegue y el funcionamiento a largo plazo. Para simular las condiciones ambientales a las que debe sobrevivir una carga útil durante el lanzamiento de un cohete, se utilizan agitadores electrodinámicos para realizar pruebas de carga dinámica realistas.

Las pruebas de vibración con limitación de fuerza pueden evitar pruebas excesivas que podrían dañar los costosos satélites. Midiendo y limitando las fuerzas de reacción entre la carga útil y la mesa de deslizamiento, la aceleración se entalla en las resonancias de la carga útil. En vuelo real, la aceleración de entrada se registra en las frecuencias de resonancia de la carga útil, ya que la impedancia mecánica del soporte estructural y de la carga útil es similar. En las pruebas con agitadores, las fuerzas de interfaz de la carga útil espacial son mayores en las resonancias de la carga útil; esto se debe a que el agitador tiene una impedancia mecánica muy alta y está controlado por la aceleración de interfaz envolvente.

Alta resolución

Los acelerómetros de Kistler detectan vibraciones de fondo en el rango de las microvibraciones.

Capacidad criogénica

Los sensores de salida de carga o los acelerómetros IEPE en modo tensión presentan un rango de temperatura excepcional, desde los típicos -54 °C (-65 °F) hasta los -196 °C (-320 °F).

Sensores y cables de baja desgasificación

La exposición al alto nivel de vacío de un entorno espacial induce la desgasificación del material que libera el gas atrapado. Los sensores sellados herméticamente y los cables de baja desgasificación de Kistler están diseñados para satisfacer todas las necesidades de forma ideal.

Desviación de la sensibilidad inferior al 1

Nuestros acelerómetros PiezoStar basados en IEPE (modo de tensión) son los sensores ideales para pruebas de vibración de precisión gracias a su estabilidad a altas temperaturas.