মহাকাশযানের প্রয়োজনটাইটানিয়াম ফয়েলপ্রধানত তার চমৎকার ব্যাপক কর্মক্ষমতা কারণে, যা চরম পরিবেশে এয়ারস্পেস ক্ষেত্রের বিশেষ চাহিদা পূরণ করতে পারে। নিম্নলিখিত নির্দিষ্ট কারণগুলি হলঃ
1. হালকা ওজন এবং উচ্চ শক্তি মধ্যে ভারসাম্য
মহাকাশ মিশনগুলি ওজনের প্রতি সংবেদনশীলঃ মহাকাশযানের ওজন হ্রাসের প্রতি 1 কেজি উল্লেখযোগ্যভাবে লঞ্চ ব্যয় হ্রাস করতে পারে এবং দরকারী লোড ক্ষমতা বাড়িয়ে তুলতে পারে।টাইটানিয়াম ফোলার ঘনত্ব মাত্র ৪.5g/cm3, যা প্রায় 57% ইস্পাত, কিন্তু এর শক্তি উচ্চ-শক্তির ইস্পাতের কাছাকাছি (টেনশন শক্তি 500-1100MPa পৌঁছতে পারে),যা উপাদানগুলির শক্তি নিশ্চিত করার সময় কাঠামোর ওজন হ্রাস করতে পারে.
সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনঃ যেমন fuselage ফ্রেম, জ্বালানী ট্যাংক, এবং ইঞ্জিন brackets যেমন লোড বহনকারী কাঠামো উত্পাদন ব্যবহৃত। উদাহরণস্বরূপ,মার্কিন মহাকাশযানের বাহ্যিক জ্বালানী ট্যাঙ্ক ক্রেটটি টাইটানিয়াম খাদ থেকে তৈরি, যা নিশ্চিত করে যে এটি ওজন হ্রাস করার সময় বিশাল ধাক্কা সহ্য করতে পারে।
2. উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের এবং জারা প্রতিরোধের
চরম তাপমাত্রার পরিবেশে: যখন মহাকাশযান বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে যায়,পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 1200-1650°C পর্যন্ত পৌঁছতে পারে (যেমন উইংয়ের সামনের প্রান্ত এবং ফিউজেলের পেট)টাইটানিয়াম ফয়েল (বিশেষত টাইটানিয়াম খাদ, যেমন Ti-6Al-4V) এখনও ** 500 °C এ ভাল শক্তি এবং অক্সিডেশন প্রতিরোধের বজায় রাখতে পারে,যা অ্যালুমিনিয়াম খাদের চেয়ে ভাল (প্রায় 300°C তাপমাত্রা প্রতিরোধের).
ক্ষয় প্রতিরোধেরঃ একটি ঘন TiO2 অক্সাইড ফিল্ম সহজে পৃষ্ঠের উপর গঠিত হয়টাইটানিয়াম ফয়েল, যা মহাকাশে উচ্চ-শক্তির কণা বিকিরণ, অতিবেগুনী রশ্মি এবং প্রোপেল্যান্ট (যেমন তরল অক্সিজেন এবং তরল হাইড্রোজেন) এর ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে এবং উপাদানগুলির পরিষেবা জীবন বাড়িয়ে তুলতে পারে।উদাহরণস্বরূপ, মহাকাশযানের ইঞ্জিনের জ্বালানী পাইপলাইন এবং জ্বলন চেম্বারটি টাইটানিয়াম ফয়েল দিয়ে তৈরি, যা অত্যন্ত ক্ষয়কারী জ্বালানীর দীর্ঘমেয়াদী ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে।
3. নিম্ন তাপমাত্রায় ভাল পারফরম্যান্স
এয়ারস্পেস ক্রিওজেনিক দৃশ্যঃ তরল হাইড্রোজেন জ্বালানীর স্টোরেজ তাপমাত্রা **-253°C** এবং তরল অক্সিজেন **-183°C**।সাধারণ উপকরণ (যেমন ইস্পাত) কম তাপমাত্রায় সহজেই ভঙ্গুর হয়ে যায়টাইটানিয়াম ফয়েল খুব কম তাপমাত্রার পরিবেশে ভাল দৃঢ়তা এবং শক্তি বজায় রাখতে পারে, যা কাঠামোগত ফাটল হওয়ার ঝুঁকি এড়ায়।
অ্যাপ্লিকেশন কেসঃ স্পেস শাটল এর ক্রায়োজেনিক জ্বালানী ট্যাংক (যেমন প্রধান ইঞ্জিনের তরল হাইড্রোজেন ট্যাঙ্ক) তৈরি করা হয়টাইটানিয়াম ফয়েলখুব কম তাপমাত্রায় স্থিতিশীল অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য টাইটানিয়াম খাদ।
4. ক্লান্তি প্রতিরোধী এবং দীর্ঘ জীবন বৈশিষ্ট্য
পুনরাবৃত্তি চাপ সহনশীলতা: মহাকাশযানটি উৎক্ষেপণ এবং প্রত্যাবর্তনের সময় তীব্র কম্পনের এবং পরপর চাপের শিকার হয়।টাইটানিয়াম ফয়েল উচ্চ ক্লান্তি শক্তি (প্রায় 40% -50% টান শক্তি) আছে এবং ব্যর্থতা ছাড়া হাজার হাজার চক্রীয় লোড সহ্য করতে পারেএটি এমন অংশগুলির জন্য উপযুক্ত যা দীর্ঘ সময়ের জন্য পুনরায় ব্যবহার করা দরকার (যেমন স্পেস শাটলের পুনরায় ব্যবহারযোগ্য উইং কাঠামো) ।
নির্ভরযোগ্যতা প্রয়োজনীয়তাঃ টাইটানিয়াম ফয়েল ফাটল ছড়িয়ে পড়ার জন্য শক্তিশালী প্রতিরোধ ক্ষমতা আছে,যা ছোটখাট ত্রুটির কারণে কাঠামোগত ব্যর্থতার ঝুঁকি হ্রাস করতে পারে এবং মহাকাশ মিশনের উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে.
5জৈবিক সামঞ্জস্যতা এবং বিশেষ দৃশ্যের অভিযোজন
মানববাহী মহাকাশ ফ্লাইটের নিরাপত্তাঃ মানববাহী কেবিন বা জীবন সমর্থন ব্যবস্থায়,টাইটানিয়াম ফয়েল(মানুষের টিস্যুতে কোন প্রতিকূল প্রতিক্রিয়া নেই) এটিকে এমন অংশ তৈরিতে ব্যবহার করা যায় যা মহাকাশচারীদের সংস্পর্শে আসে (যেমন সিট ব্র্যাকেট, মেডিকেল সরঞ্জামের ফ্রেম),ধাতব আয়ন জমাট বাঁধতে এবং মানবদেহের ক্ষতি করতে পারে না.
রাডার এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্যতাঃটাইটানিয়াম ফয়েল মাঝারি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঢালাই কর্মক্ষমতা আছে এবং স্পেস শাটল এর অ্যান্টেনা কভার বা ইলেকট্রনিক সরঞ্জাম ঘর উত্পাদন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, রাডার সংকেতগুলির সাথে হস্তক্ষেপ এড়ানোর সময় কাঠামোগত সুরক্ষা প্রদান করে।
সংক্ষিপ্ত বিবরণঃটাইটানিয়াম ফয়েল
টাইটানিয়াম ফোল্ডার মহাকাশযানের মূল উপাদানগুলির মূল উপাদান হয়ে উঠেছে কারণ এর অনেক সুবিধা যেমন হালকা ওজন, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের, জারা প্রতিরোধের,নিম্ন তাপমাত্রা প্রতিরোধেরএর পারফরম্যান্স সরাসরি স্পেস শাটলগুলির নির্ভরযোগ্যতা, জীবনকাল এবং মিশনের খরচ নির্ধারণ করে।এবং এটি আধুনিক মহাকাশ শিল্পের জন্য একটি অপরিহার্য মৌলিক উপাদানভবিষ্যতে, উচ্চতর পারফরম্যান্স টাইটানিয়াম খাদ (যেমন β- টাইটানিয়াম খাদ) এর বিকাশের সাথে সাথে,টাইটানিয়াম ফয়েলএয়ার স্পেস ক্ষেত্রে আরও সম্প্রসারণ করা হবে।
মহাকাশযানের প্রয়োজনটাইটানিয়াম ফয়েলপ্রধানত তার চমৎকার ব্যাপক কর্মক্ষমতা কারণে, যা চরম পরিবেশে এয়ারস্পেস ক্ষেত্রের বিশেষ চাহিদা পূরণ করতে পারে। নিম্নলিখিত নির্দিষ্ট কারণগুলি হলঃ
1. হালকা ওজন এবং উচ্চ শক্তি মধ্যে ভারসাম্য
মহাকাশ মিশনগুলি ওজনের প্রতি সংবেদনশীলঃ মহাকাশযানের ওজন হ্রাসের প্রতি 1 কেজি উল্লেখযোগ্যভাবে লঞ্চ ব্যয় হ্রাস করতে পারে এবং দরকারী লোড ক্ষমতা বাড়িয়ে তুলতে পারে।টাইটানিয়াম ফোলার ঘনত্ব মাত্র ৪.5g/cm3, যা প্রায় 57% ইস্পাত, কিন্তু এর শক্তি উচ্চ-শক্তির ইস্পাতের কাছাকাছি (টেনশন শক্তি 500-1100MPa পৌঁছতে পারে),যা উপাদানগুলির শক্তি নিশ্চিত করার সময় কাঠামোর ওজন হ্রাস করতে পারে.
সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনঃ যেমন fuselage ফ্রেম, জ্বালানী ট্যাংক, এবং ইঞ্জিন brackets যেমন লোড বহনকারী কাঠামো উত্পাদন ব্যবহৃত। উদাহরণস্বরূপ,মার্কিন মহাকাশযানের বাহ্যিক জ্বালানী ট্যাঙ্ক ক্রেটটি টাইটানিয়াম খাদ থেকে তৈরি, যা নিশ্চিত করে যে এটি ওজন হ্রাস করার সময় বিশাল ধাক্কা সহ্য করতে পারে।
2. উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের এবং জারা প্রতিরোধের
চরম তাপমাত্রার পরিবেশে: যখন মহাকাশযান বায়ুমণ্ডলের মধ্য দিয়ে যায়,পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 1200-1650°C পর্যন্ত পৌঁছতে পারে (যেমন উইংয়ের সামনের প্রান্ত এবং ফিউজেলের পেট)টাইটানিয়াম ফয়েল (বিশেষত টাইটানিয়াম খাদ, যেমন Ti-6Al-4V) এখনও ** 500 °C এ ভাল শক্তি এবং অক্সিডেশন প্রতিরোধের বজায় রাখতে পারে,যা অ্যালুমিনিয়াম খাদের চেয়ে ভাল (প্রায় 300°C তাপমাত্রা প্রতিরোধের).
ক্ষয় প্রতিরোধেরঃ একটি ঘন TiO2 অক্সাইড ফিল্ম সহজে পৃষ্ঠের উপর গঠিত হয়টাইটানিয়াম ফয়েল, যা মহাকাশে উচ্চ-শক্তির কণা বিকিরণ, অতিবেগুনী রশ্মি এবং প্রোপেল্যান্ট (যেমন তরল অক্সিজেন এবং তরল হাইড্রোজেন) এর ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে এবং উপাদানগুলির পরিষেবা জীবন বাড়িয়ে তুলতে পারে।উদাহরণস্বরূপ, মহাকাশযানের ইঞ্জিনের জ্বালানী পাইপলাইন এবং জ্বলন চেম্বারটি টাইটানিয়াম ফয়েল দিয়ে তৈরি, যা অত্যন্ত ক্ষয়কারী জ্বালানীর দীর্ঘমেয়াদী ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে।
3. নিম্ন তাপমাত্রায় ভাল পারফরম্যান্স
এয়ারস্পেস ক্রিওজেনিক দৃশ্যঃ তরল হাইড্রোজেন জ্বালানীর স্টোরেজ তাপমাত্রা **-253°C** এবং তরল অক্সিজেন **-183°C**।সাধারণ উপকরণ (যেমন ইস্পাত) কম তাপমাত্রায় সহজেই ভঙ্গুর হয়ে যায়টাইটানিয়াম ফয়েল খুব কম তাপমাত্রার পরিবেশে ভাল দৃঢ়তা এবং শক্তি বজায় রাখতে পারে, যা কাঠামোগত ফাটল হওয়ার ঝুঁকি এড়ায়।
অ্যাপ্লিকেশন কেসঃ স্পেস শাটল এর ক্রায়োজেনিক জ্বালানী ট্যাংক (যেমন প্রধান ইঞ্জিনের তরল হাইড্রোজেন ট্যাঙ্ক) তৈরি করা হয়টাইটানিয়াম ফয়েলখুব কম তাপমাত্রায় স্থিতিশীল অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য টাইটানিয়াম খাদ।
4. ক্লান্তি প্রতিরোধী এবং দীর্ঘ জীবন বৈশিষ্ট্য
পুনরাবৃত্তি চাপ সহনশীলতা: মহাকাশযানটি উৎক্ষেপণ এবং প্রত্যাবর্তনের সময় তীব্র কম্পনের এবং পরপর চাপের শিকার হয়।টাইটানিয়াম ফয়েল উচ্চ ক্লান্তি শক্তি (প্রায় 40% -50% টান শক্তি) আছে এবং ব্যর্থতা ছাড়া হাজার হাজার চক্রীয় লোড সহ্য করতে পারেএটি এমন অংশগুলির জন্য উপযুক্ত যা দীর্ঘ সময়ের জন্য পুনরায় ব্যবহার করা দরকার (যেমন স্পেস শাটলের পুনরায় ব্যবহারযোগ্য উইং কাঠামো) ।
নির্ভরযোগ্যতা প্রয়োজনীয়তাঃ টাইটানিয়াম ফয়েল ফাটল ছড়িয়ে পড়ার জন্য শক্তিশালী প্রতিরোধ ক্ষমতা আছে,যা ছোটখাট ত্রুটির কারণে কাঠামোগত ব্যর্থতার ঝুঁকি হ্রাস করতে পারে এবং মহাকাশ মিশনের উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে.
5জৈবিক সামঞ্জস্যতা এবং বিশেষ দৃশ্যের অভিযোজন
মানববাহী মহাকাশ ফ্লাইটের নিরাপত্তাঃ মানববাহী কেবিন বা জীবন সমর্থন ব্যবস্থায়,টাইটানিয়াম ফয়েল(মানুষের টিস্যুতে কোন প্রতিকূল প্রতিক্রিয়া নেই) এটিকে এমন অংশ তৈরিতে ব্যবহার করা যায় যা মহাকাশচারীদের সংস্পর্শে আসে (যেমন সিট ব্র্যাকেট, মেডিকেল সরঞ্জামের ফ্রেম),ধাতব আয়ন জমাট বাঁধতে এবং মানবদেহের ক্ষতি করতে পারে না.
রাডার এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্যতাঃটাইটানিয়াম ফয়েল মাঝারি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঢালাই কর্মক্ষমতা আছে এবং স্পেস শাটল এর অ্যান্টেনা কভার বা ইলেকট্রনিক সরঞ্জাম ঘর উত্পাদন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, রাডার সংকেতগুলির সাথে হস্তক্ষেপ এড়ানোর সময় কাঠামোগত সুরক্ষা প্রদান করে।
সংক্ষিপ্ত বিবরণঃটাইটানিয়াম ফয়েল
টাইটানিয়াম ফোল্ডার মহাকাশযানের মূল উপাদানগুলির মূল উপাদান হয়ে উঠেছে কারণ এর অনেক সুবিধা যেমন হালকা ওজন, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের, জারা প্রতিরোধের,নিম্ন তাপমাত্রা প্রতিরোধেরএর পারফরম্যান্স সরাসরি স্পেস শাটলগুলির নির্ভরযোগ্যতা, জীবনকাল এবং মিশনের খরচ নির্ধারণ করে।এবং এটি আধুনিক মহাকাশ শিল্পের জন্য একটি অপরিহার্য মৌলিক উপাদানভবিষ্যতে, উচ্চতর পারফরম্যান্স টাইটানিয়াম খাদ (যেমন β- টাইটানিয়াম খাদ) এর বিকাশের সাথে সাথে,টাইটানিয়াম ফয়েলএয়ার স্পেস ক্ষেত্রে আরও সম্প্রসারণ করা হবে।
