کیوب سیٹس
تفصیل:
کیوب سیٹس چھوٹے سائز کے سیٹلائٹ ہیں جو خلائی تحقیق میں استعمال ہوتے ہیں، اور ان کے فریم ایلومینیم سے بنائے جاتے ہیں۔ کیوب سیٹس کم تعداد میں تیار کیے جاتے ہیں، انتہائی حسبِ ضرورت ہوتے ہیں اور مہنگے ہوتے ہیں۔ اسی لیے کیوب سیٹس کی حسبِ ضرورت تیاری کے لیے ایڈیٹیو مینوفیکچرنگ سب سے موزوں طریقۂ پیداوار ہے، کیونکہ یہ لاگت میں اضافے کے بغیر زیادہ پیچیدگی، ہلکے مٹیریلز اور مضبوطی کی بہتری (optimization) کی بھی گنجائش دیتی ہے۔
چیلنجز:
لوئر ارتھ آربٹ میں لانچ کرتے وقت یہ بہت مہنگے پڑتے ہیں اور مہنگے پے لوڈز بھی ساتھ لے جاتے ہیں۔
انتہائی احتیاط ضروری ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ کیوب سیٹس توقع کے مطابق کام کریں اور لانچ کے دوران یا خلا میں دیگر کیوب سیٹس یا ہارڈ ویئر پر منفی اثر نہ ڈالیں۔
سب سے بڑا چیلنج یہ یقینی بنانا ہوگا کہ کیوب سیٹ تمام ڈیزائن اسپیسیفیکیشنز پر پورا اترے۔
حل:
ہم نے Orion میں PEEK جیسے ایرو اسپیس گریڈ پولیمرز کے ساتھ 3D پرنٹنگ کے لیے ایک ملکیتی (proprietary) حل تیار کیا ہے۔
یہ عمل، جو تھرمل ریڈی ایشن (حرارتی شعاع ریزی) استعمال کرتا ہے، پہلے ہی PEEK کو انتہائی اعلیٰ درجے کی انٹر لیئر بانڈنگ کے ساتھ پرنٹ کرنے کے قابل ہے، جو انجیکشن مولڈنگ کی مضبوطی کے برابر ہے۔
یہ عمل زیادہ کثافت اور کم مساموں (porosity) والے پارٹس تیار کرنے کی صلاحیت بھی رکھتا ہے، جس کی وجہ سے یہ ویکیوم یا خلا میں استعمال ہونے والے ان پارٹس کے لیے ممکنہ طور پر موزوں عمل ہے جہاں کم آؤٹ گیسنگ ضروری ہوتی ہے۔
شکل نمبر 1 - AMCUBE رینڈرنگ - OAM
AM پروڈکٹ
تفصیل:
AMCUBE ایک مکعب نما پیکو سیٹلائٹ ہے جس کی پیمائش 10 cm x 10 cm ہے، اور جسے عام طور پر کیوب سیٹ کہا جاتا ہے۔ یہ ہمارے اپنے ملکیتی ایڈیٹیو مینوفیکچرنگ عمل کے ذریعے PEEK سے تیار کیا جائے گا۔ AMCUBE پراجیکٹ کا مقصد کیوب سیٹ کے ایلومینیم ڈھانچے کو PEEK سے بدلنا ہے، جو ایک ایرو اسپیس گریڈ پولیمر ہے اور ایلومینیم سے آدھا وزن رکھنے کے باوجود اتنا ہی مضبوط ہے۔ یہ پراجیکٹ پارٹس کی تعداد کم کرنے اور اجزاء کو یکجا کرنے کی کوشش کرے گا تاکہ پروڈکٹ کی اسمبلی اور مضبوطی بہتر ہو۔
تکنیکی چیلنج:
سب سے بڑا چیلنج یہ یقینی بنانا ہے کہ AM سے تیار کردہ کیوب سیٹ فریم اپنی ایپلی کیشن کے تقاضوں پر پورا اترے۔ اس کے لیے ہم California Polytechnic State University کی فراہم کردہ Cubesat Design Specification دستاویز سے رجوع کریں گے، اور ساتھ ہی کیوب سیٹ کی تیاری سے وابستہ مقامی ایرو اسپیس کمپنیوں سے براہِ راست رابطہ بھی کریں گے۔
عمل درآمد کا منصوبہ:
AMCUBE پراجیکٹ کا آغاز ایک موجودہ ایلومینیم کیوب سیٹ فریم کو نئے سرے سے ڈیزائن کر کے ہماری AM ٹیکنالوجی کے ذریعے PEEK سے تیار کرنے سے ہوگا۔ ٹیسٹ اسپیسیمنز بھی تیار کیے جائیں گے تاکہ معلوم ہو سکے کہ آیا یہ عمل اور مٹیریل مضبوطی، مساموں اور آؤٹ گیسنگ کے لیے ڈیزائن اسپیسیفیکیشنز پر پورا اترتے ہیں۔
شکل نمبر 2: روایتی CNC مشیننگ طریقوں سے ایلومینیم میں تیار کردہ موجودہ کیوب سیٹ ڈیزائن۔
AM پر مبنی پروڈکٹ
تفصیل:
AMCUBE پراجیکٹ کے بنیادی اہداف میں سے ایک کیوب سیٹ فریم کے مجموعی وزن کو کم از کم 25% کم کرنا ہے۔ ایک اور ہدف کیوب سیٹ فریم کے لیڈ ٹائم کو بہتر بنانا ہے۔ موجودہ کیوب سیٹ فریم لیزر سے کٹے ہوئے ایلومینیم سے بنایا جاتا ہے، جسے پھر موڑا جاتا ہے اور تمام ضروری فیچرز بنانے کے لیے CNC ملنگ مشین پر ملنگ کی جاتی ہے۔
لاگت
کیوب سیٹ 3 یا 4 حصوں میں پرنٹ کیا جائے گا اور مکینیکل فاسنرز کے ذریعے جوڑا جائے گا۔ PEEK، ایک ایرو اسپیس گریڈ پولیمر ہونے کی وجہ سے، کیوب سیٹ کا وزن کم کرنے اور یوں لاگت گھٹانے میں مدد دے گا۔ اندازہ ہے کہ ایک معیاری ایلومینیم کیوب سیٹ فریم کی تیاری کی کل لاگت تقریباً 1.000EUR ہے، جبکہ 1 AMCUBE PEEK کیوب سیٹ فریم کی تیاری کی لاگت، مٹیریل، لیبر اور توانائی کے اخراجات سمیت، تقریباً 800EUR ہوگی، یعنی لاگت میں 20% کمی۔
ایک مضمون (Springer Link) کے مطابق، PocketQubes کو خلا میں بھیجنے کی لاگت 40-50kUSD/kg متوقع ہے۔ PocketQubes خلائی تحقیق کے لیے چھوٹے سائز کے سیٹلائٹ کی ایک قسم ہے جس کا سائز عام طور پر 5 cm مکعب (کیوب سیٹ کے سائز کا آٹھواں حصہ) ہوتا ہے۔ Orion کیوب سیٹ کا جو ہر kg وزن کم کرتا ہے، اس سے بھاری لاگت کا امکان کم ہو جاتا ہے۔
شکل نمبر 3 - EXOLAUNCH کیوب سیٹ لانچر۔
تعاون
یہ پراجیکٹ AMable کنسورشیم کے تعاون سے ممکن ہوا، اور ہم تہِ دل سے شکریہ ادا کرتے ہیں: Rob Kleijnen، Inspire AG, Sirris, Politechnika Wroclawska اور آخر میں German Orbital Systems — ان کے تعاون پر شکریہ۔ ہم سب کے تعاون کے شکر گزار ہیں۔
