Đổi mới đài quan sát bay DLR/ NASA sử dụng chung SOLIDWORKS
Đổi mới đài quan sát bay DLR/ NASA sử dụng chung SOLIDWORKS Research Edition
Đài quan sát địa tầng đối với Infrared Astronomy (SOFIA) là máy bay boeing 747 SP được tân trang lại kính viễn vọng hồng ngoại 2,7 mét khiến nó trở thành đài quan sát bay duy nhất trên thế giới. Mặt phẳng nghiên cứu sáng tạo này cho phép các nhà khoa học xem phổ hồng ngoại của ánh sáng, chỉ nhìn thấy được một phần từ mặt đất, từ độ cao hành trình của SOFIA trong tầng bình lưu. Nó được hợp tác phát triển thông qua sự hợp tác giữa Trung tâm hàng không vũ trụ Đức (DLR) và Cơ quan hàng không vũ trụ quốc gia Hoa Kỳ (NASA).
Hoạt động khoa học của SOFIA được điều phối bởi Viện SOFIA của Đức (DSI), có trụ sở tại Đại học Stuttgart và Hiệp hội Nghiên cứu Vũ trụ Đại học (USRA) tại Hoa Kỳ. Một tập đoàn của ngành công nghiệp Đức đã thiết kế và sản xuất kính thiên văn thay mặt cho DLR. Các hệ thống cách ly rung và xoay, camera theo dõi và giao diện hệ thống theo dõi/ kính viễn vọng được DSI phát triển. NASA chịu trách nhiệm sửa đổi máy bay tầm xa, lắp đặt kính viễn vọng, thử nghiệm chuyến bay và vận hành. Lợi thế quan trọng của SOFIA so với kính viễn vọng trên mặt đất là các nhà thiên văn học có thể đặt đài quan sát ở vị trí chính xác cần thiết để xem các sự kiện thiên thể hiếm gặp và quan sát từ bán cầu Bắc và Nam với cùng một bộ dụng cụ.
Theo Tiến sĩ Dörte Mehlert của Đại học Stuttgart, DSI đã phát triển một phần lớn các hệ thống SOFIA của mình làm việc với các nghiên cứu sinh và tiến sĩ và sinh viên tại trường đại học. Để tạo điều kiện hợp tác và phát triển, nhóm cần chuẩn hóa trên nền tảng thiết kế 3D phổ biến. DSI đã chọn phần mềm SOLIDWORKS Research Edition vì nó dễ sử dụng, các nhà thiết kế có quyền truy cập vào các công cụ mô phỏng tích hợp SOLIDWORKS và SOLIDWORKS phổ biến trong số những người tham gia dự án.
Điều kiện chiến lược đơn giản
Nhóm phát triển SOFIA đã sử dụng phần mềm SOLIDWORKS mô hình hóa để thiết kế các cụm và bộ phận khác nhau cần thiết để ổn địng kính viễn vọng và camera theo dõi trong suốt chuyến bay. Họ cũng tận dụng các công cụ mô phỏng của SOLIDWORKS để xác nhận và tối ưu hóa hiệu suất thiết kế trong môi trường hoạt động đầy thách thức của một chiếc máy bay đang di chuyển trong tầng bình lưu.
Máy bay SOFIA liên tục rung lắc và di chuyển, và các hệ thống kính viễn vọng phải thực hiện trên một phạm vi nhiệt độ và áp suất rộng. Các hệ thống phải chịu nhiệt độ California khi ở trên mặt đất và nhiệt độ gần -40 độ C khi ở trong tầng bình lưu.
Sử dụng công cụ mô phỏng SOLIDWORKS, tiến hành nghiên cứu ứng suất tĩnh và giãn nở nhiệt tuyến tính trên các thành phần giao diện máy ảnh/ kính viễn vọng, tiếp tục. Trọng lượng rất quan trọng đối với các dự án hàng không vũ trụ và Mô phỏng SOLIDWORKS đã giúp giảm vật liệu và trọng lượng trên các bộ phận có áp lực vận hành thấp, cũng như tăng cường các bộ phận có độ căng thẳng cao.
Hiệu quả thu nhập
Ngoài việc giảm bớt sự hợp tác và liên lạc giữa nhóm thiết kế cơ khí, hãy liên hệ qua lại giữa nỗ lực ổn định kính viễn vọng và giao diện camera/ kính viễn vọng định vị, ví dụ, nền tảng thiết kế SOLIDWORKS tạo điều kiện tương tác với các nhóm khác chịu trách nhiệm về điện tử, phần mềm, và phát triển quang học. Có rất nhiều kỷ luật khác đã làm việc trong dự án này.
Các khả năng hiển thị thiết kế tiên tiến trong SOLIDWORKS, bao gồm bộ công cụ kết xuất và tạo hoạt hình của nó, giao tiếp được tạo điều kiện thuận lợi cho các bộ phận, cũng như với các đối tác liên quan đến việc lắp ráp và tháo gỡ hệ thống.
Thành tựu quan trọng
Sự phát triển của đài quan sát bay SOFIA, có chuyến bay khoa học đầu tiên vào năm 2010 và bắt đầu hoạt động chính thức vào tháng 5 năm 2014, đã dẫn đến một loạt các thành tựu thiên văn. Chúng bao gồm sự huyền bí của Sao Diêm Vương, khi bóng của Diêm vương di chuyển trên Trái đất; sự phát hiện ra hai phân tử mới trong môi trường liên sao, lưu huỳnh hydride và hydroxyl khử màu; và động lực khí và khám phá sự hình thành sao ở trung tâm thiên hà của chúng ta, Dải Ngân hà.
Tiết kiệm của SOFIA ở đúng nơi, đúng thời điểm và là cơ hội tuyệt vời để phát triển một sự đổi mới về thiên văn.
