Altius rymdmaskiner
 | |
 Altius Team Foto
| |
| Typ | Privat |
|---|---|
| Industri | Flyg och rymd |
| Grundad | 2010 |
| Grundare | Jonathan Goff |
| Huvudkontor | 3001 Industrial Ln #5, Broomfield, Colorado , USA |
Nyckelpersoner |
Patrick Loner ( VD och koncernchef ) |
Altius Space Machines är ett dotterbolag till Voyager Space Holdings (januari 2020), baserat i Broomfield, CO, dedikerat till att utveckla framtiden inom Aerospace.
Kärnfunktioner
- Idébildning, konceptuell design och forskning och utveckling, tillverkning av flyghårdvara
- Idéer och design på system- och arkitekturnivå
- Elektropermanent magnet (EPM)
- Elektriska/mekaniska/Robotiska system
- Kryogena vätskesystem
- Space Environmental Testing Lab (TVAC, Vibe, HALT/HASS)
Historia
2010–2012
År 2010 uppfann Altius Space Machines, med stöd från SRI International , "Sticky Boom" Electroadhesive Boom-Rendezvous-systemet för att lösa flera av de viktigaste utmaningarna i samband med möte och fångst av Orbiting Sample Canister (OSC) för en Mars Sample Return ( MSR) uppdrag. Detta system förbättrar avsevärt jämfört med tidigare föreslagna system för infångning av provbehållare genom att tillhandahålla följande nyckelfunktioner:
- Hög inneboende säkerhet — Kontakt- och fångsthändelser äger rum på ett betydande avstånd från omloppsbanan
- Elektromekanisk styrning för de sista metrarna av OS rendezvous och fångstprocessen – Minskar rendezvous drivmedelsförbrukning
- Hög tolerans för positionerings- och hastighetsfel mellan orbiter och mål – Minskar krav på precisionskontroll av orbiter under fångstmanövern.
- Mycket låg massa och volym jämfört med andra lösningar
- Samma system kan fånga operativsystemet och överföra det till ett jordfartsfordon med samma hårdvara.
- Ger ett enkelt sätt för pålitlig, icke-mekanisk kontakt- och närhetsdetektering.
- Lågrisklösning – bommar är baserade på system med omfattande flygerfarenhet, fångstenheten har genomgått omfattande tester i en markbunden miljö samt framgångsrika preliminära dynamiska mikrogravitationstestningar ombord på ett paraboliskt flygplan.
- Tillräckligt liten för prisvärda korttidstestning i LEO med CubeSat eller andra samåkningsmöjligheter.
I juli 2011 vann Altius Space Machines första plats i 2011 års NewSpace Business Plan Competition i Silicon Valley , sponsrad av Space Frontier Foundation .
Altius vann ett kontrakt med DARPA i juli 2012 för att bygga en sammansatt utdragbar robotarm för DARPA Phoenix - projektet . De började också arbeta under 2012 med att utveckla Gecko-adhesiva gripdon, som en del av arbetet med att bygga ett Gecko Gripper Touch-to-Grasp-verktyg som inkorporerade JPL :s "syntetiska Gecko-adhesive-teknik som efterliknar förmågan hos Gecko-ödlor att fästa vid väggar." Arbetet utnyttjade tidigare arbete utfört av Altius på osamarbetsvilliga fångstmekanismer med hjälp av elektroadhesion .
2013–2015
2014 började Altius arbetet med en MagnetoShell aerocapture- och aerobromsteknik för cubesats . Kallas MIDAS , Multi-Purpose Interplanetary Deployable Aerocapture System, 6U CubeSats kommer att designas för att användas på ett interplanetärt uppdrag som till Mars, Venus eller Jupiters måne Europa
Annat arbete inkluderar "Kraken Asteroid Boulder Retrieval System." I slutet av 2014 räknar Altius med att testa prototyper av griparmar och icke-kraftstängande grepp per koncept för att fånga ett stenblock från ytan av en asteroid . Studien finansieras av NASA som en del av deras bredare Asteroid Redirect Mission- projekt (ARM) och är avsedd att mogna systemkoncept och nyckelteknologier samtidigt som man utvärderar genomförbarheten av potentiella kommersiella partnerskap för ARM.
2015 vann Altius ett kontrakt för att bygga lätta robotmanipulatorer, som använder rullbara komposit-STEM-bommar för att tillhandahålla en prismatisk förlängning/indragning DOF, som robotarmar för Assistive Free-Flyers (AFFs) på den internationella rymdstationen. Dessa LISA-manipulatorer (Low-Inertia STEM Arm) kan ge jämförbara eller bättre manipulationsförmåga till AFF:er än traditionella robotmanipulatorer, men med mindre massa, lägre tröghet, bättre stuvbarhet och förmågan att nå svåråtkomliga platser.
2016–2018
2019-nutid
Produktlinje
DogTag™
DogTag™ är en universell gripfixtur som stöder en mängd olika fångstmetoder. : Patentnummer: US 2019/0241286A1
- Mekaniskt grepp
- Snarfångst
- Magnetisk fångst
- Gecko vidhäftning
- Elektrostatisk vidhäftning
- Kemisk vidhäftning
- Harpunfångst
Hundratals enheter är för närvarande i omloppsbana med hundratals fler planerade att skjutas upp helt rymdkvalificerade för de stränga Airbus-OneWeb- satelliternas krav. OneWeb YouTube-video
Elektropermanenta magneter (EPM)
Elektropermanenta magneter (EPM) är en patenterad teknologi från Altius Space Machines, som erbjuder många fördelar jämfört med befintliga mekaniska eller magnetiska gränssnitt. EPM är solid-state omkopplingsbara magneter, utan rörliga delar och kan sättas in i ett obegränsat antal formfaktorer. Patentnummer: 10984936 Kombinerar de bästa egenskaperna hos båda varianterna för att ge ett önskat magnetfält som:
- Mycket starkt grepp – 500 kPa redan demonstrerad (72,5 psi), teoretiskt kapabel till upp till 1 MPa (145 psi)
- Ingen makt att upprätthålla tillstånd, bara att ändra tillstånd
- Solid state, inga rörliga delar
- Enkel kommando och kontroll
- Tillgänglig i dual-mode (Avståndsattraktion/Surface Grip/Off) eller enkelläge (På/Av)
- Magnetfältet är hårt begränsat och skapar inte något signifikant magnetiskt flöde utöver det passiva gränssnittet
EPM kombinerar avstämbarheten hos elektromagneter med stabiliteten hos permanentmagneter för att producera en unikt kapabel magnetisk spärr utan rörliga delar
Dual-Mode EPM
Altius arbetar för närvarande med att utveckla Dual-Mode EPM. Denna EPM kommer att ha ett "Long-Range Mode" (LRM) och ett "Short-Range Mode" (SRM). LRM kommer att utöva meningsfull kraft på ett avstånd av 5 cm, utöva lätt kraft vid 10–20 cm, och greppkraft vid kontakt som är tillräcklig för att förhindra att "studsar av". SRM uppnår grepptryck = 200 kPA. Patentsökt: 20210210267
EPM-baserade produkter
Altius har utvecklat många produkter som innehåller EPM-teknik och fortsätter att uppfinna nya och innovativa produkter för att möta behoven av On-Orbit-service.
MagTag™
Altius har utvecklat ett MagTag Modular Interface som möjliggör ett nytt paradigm inom rymdfarkostdesign, konstruktion och service: ett EPM-låst elektriskt och/eller vätskeanslutningsgränssnitt.
- Robust: EPM erbjuder en stark (1 kN) magnetisk anslutning utan rörliga delar
- Lätt och låg profil: <500g totalt, varje gränssnittshalva ryms i ett 10 x 10 x 5 cm kuvert
- Låsning: EPM:er kräver bara ström (<20J) för att ändra grepptillstånd från på till till av och kommer att bibehålla spärren utan aktiv ström
- Mycket kapabel: Baslinjedesignen stöder 600W överförd effekt vid 28V och över 1 Gbit/s dataöverföringshastigheter
- Launch Lock Capable: MagTags är tillräckligt starka för att stödja multi-kg nyttolaster under lanseringen
- Skalbar: Matriser av MagTags på en pall kan stödja en mängd olika moduler och undermoduler för installation
Magnetisk verktygsväxlare
Altius magnetiska verktygsväxlare använder en EPM magnetisk spärr som kan omkopplas i fast tillstånd och fungerar som en robotisk sluteffektor. Robotsidan ansluter till en verktygssida som kan ha ett antal olika verktyg (robotiska eller traditionella). Om verktygssidan är robotiserad kan verktygsväxlaren förse verktyget med kraft och data och använda det som om det vore fast anslutet.
- Dammtålig hermetisk design: Designad utan några exponerade rörliga elektriska eller mekaniska delar på vardera sidan av gränssnittet.
- Hög tillförlitlighet: Har inga rörliga delar, vilket dramatiskt ökar tillförlitligheten jämfört med traditionella mekaniska verktygsväxlare.
- Låg aktiveringseffekt: Solid-state omkopplingsbar magnetdesign har låg toppströmförbrukning (<5W om så önskas), förbrukar bara ström när magneten växlar från på till av.
- Lätt/kompakt: Genom att eliminera behovet av komplexa mekaniska låssystem kan den föreslagna verktygsväxlaren vara dramatiskt lättare än traditionella mekaniska verktygsväxlare.
- Tight Reach Capability: Den kompakta EPM-verktygsväxlaren möjliggör införande av provtagningsverktyg eller sensorer i mycket snävare geometriska områden än vad som skulle vara möjligt med ett revolver eller mekanisk verktygsväxlare.
- Ström- och dataöverföring: Verktygsväxlaren klarar trådlös kraft (induktiv) och dataöverföring >100 watt och upp till 870 Mbit/s. Data överförs med Keyssa -teknik.
Dockning och montering i rymden
ESCHER (exempel)
Altius valdes under NASA:s SBIR för att utveckla det experimentella Swarm Construction Hardware EPM-baserade robotgränssnittet (ESCHER) för NASA:s In-Space Assembly (ISA) initiativ av modulära satelliter och rymdanläggningar.
NASA-applikationer
- In Space Assembly (ISA) av modulära satelliter och rymdanläggningar
- Snabba monterings-/demonteringsstrukturer som möjliggör multirobotuppdrag för samverkande planetarisk utforskning
- Universellt gränssnitt för svärmsammansättningsbara orbitala och planetära strukturer
Markbaserade applikationer
- Snabbväxlingsgränssnitt för nyttolast för värdbaserade och utbytbara nyttolaster
- UAV-gränssnitt för dockning, laddning och hantering av nyttolast.
- Universellt gränssnitt för robotmontering/demontering av markbaserade strukturer i avlägsna, tuffa miljöer
Kryogen vätskeanslutning för bränslepåfyllning i rymden
Funktioner:
- Designad för att återanvända befintliga ventilstammar med matchplatta på bärraketer
- Anslutning med nollkopplingskraft med elektropermanenta magneter i fast tillstånd (EPM)
- Sammankopplings- och avblåsningskrafter som reageras lokalt av en dedikerad neddragningsmekanism bestående av en linjär servouppsättning
- Dubbel ventil för torrkoppling
- Självjusterande
Specifikationer:
- Genomsnittlig Heliumläckage vid 50psi: 0,00001 cc/sek
- Bevis testad till 100psi hydrostatiskt
- Flödeskoefficient (vatten): 4,9-5,3
- Magnetisk spärr testad upp till 1000N (kraftsensorgräns)
- Maximal spärrkraft på 2135 N
Cryo-Coupler v2
Rymdklassad drivmedelsöverföringsventil (PTV)
Altius har utvecklat en elektromekaniskt driven överföringsventil för drivmedel för överföring av vätska eller gas. Innehåller en parad aktiv och passiv enhet för en tolerant vätskekoppling.
- Active Assembly massa: <1,2 kg
- Passiv monteringsmassa: <0,3 kg
- MAWP: 725 PSI
- Totalt slag: 1,75"
- Tolerant mot mekanisk felinställning och termiska gradienter