Space Environments Complex

Space Environments Complex (lyh. SEC) on Nasan Glennin tutkimuskeskuksen Plum Brook Stationiin kuuluva tutkimusasema, jossa tutkitaan avaruusalusten osien käyttäytymistä simuloiduissa avaruusolosuhteissa. Ohion Sanduskyssä sijaitsevalla tutkimusasemalla on käytössään maailman suurin lämpötyhjiökammio, joka on myös maailman suurin EMI/EMC-testaustila. Tutkimusasemalla on myös koelaboratoriot suurikokoisten osien akustista testaamista ja mekaanisia värinäkokeita varten.

Tyhjiökammio (SPF) 

Space Power Facility (lyh. SPF) on SEC:n tutkimusasemalla sijaitseva maailman suurin lämpötyhiökammio, joka muistuttaa muodoltaan luotia. Tilavuudeltaan 22 653-kuutiometrisen kammion halkaisija on sen alaosassa 30,5 metriä ja se on 37,2 metriä korkea. Sen ovet ovat mitoiltaan 15,24 × 15,24 metriä, ja avatuvat molemmilla puolilla suuriin valmistelutiloihin. Tyhjiökammion sisätila on kokonaan alumiinipinnoitettu ja sen sisällä on irrotettava 18,1 tonnin polaarinosturi.

Kammiossa on testattu erinäisiä suurikokoisia avaruusalusten osia, kuten täysikokoisia kantorakettien nokkakartioita, Mars-laskeutujia, aurinkopurjeita, aurinkopaneeleita ja kansainvälisen avaruusaseman lämpöradiaattoreita. Kammio suunniteltiin alun perin avaruusalusten ydinenergiaa hyödyntävien laitteistojen testaamiseen, joskin sitä ei ole ikinä käytetty tällaisten laitteiden testaamisessa.

Alumiinikammiota ympäröi tilavuudeltaan yhtä suuri betonirakenteinen kammio, jonka paine pudotetaan tyhiötestaamisen yhteydessä tyypillisesti noin 20 torriin. Pääkammiossa voidaan saavuttaa alle 4 × 10⁻⁶ torrin paine esivakuumipumppuja ja suurtyhjiöpumppuja käyttäen. Esivakuumipumppuina on kaksi identtistä viisiasteista laippa- () ja mäntäpumpuista koostuvaa mekaanista pumppulinjaa, jotka tyhjentävät pääkammion ja ulomman betonikammion yhdenaikaisesti noin 20 torrin paineeseen, jonka jälkeen pääkammion tyhjentämistä jatketaan edelleen 10 millitorriin. Suurtyhjiöpumppuina käytetään 2000 litraa sekunnissa pumppaavia turbomolekylaaripumppuja ja kymmentä 50 000 l/s kryopumppua. Pääkammio saavuttaa 4 × 10⁻⁶ torrin tavoitepaineen alle kahdeksassa tunnissa.

Kammiossa on irrotettava ja uudelleenkonfiguroitavissa oleva lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmä, jolla voidaan simuloida tyhjiössä vaikuttavia lämpöolosuhteita –160 ja 80 celsius-asteen välillä. Lämmitys ja jäähdytys saadaan aikaan järjestelmässä kiertävän kaasumaisen typen avulla. Typen lämmitys tapahtuu kompressoreilla ja jäähdytys nestetyppeä käyttävillä lämmönvaihtimilla.

EMI/EMC-laboratorio 

Electromagnetic Interference / Compatibility Test Facility on SEC:n EMI/EMC-laboratorio, joka sijaitsee sen SPF-tyhjiökammiossa. Alumiinipinnoitetun kammion radiotaajuiset kaikuominaisuudet havaittiin 2000-vuosikymmenen loppupuolella hyviksi NIST:n tekemissä mittauksissa, joiden jälkeen kammion voitiin todeta olevan myös maailman suurin EMI/EMC-koelaboratorio. SEC:tä hallinnoiva Glennin tutkimuskeskus kalibroi alumiinisen tyhjiökammion vuonna 2011 IEC 61000-4-21-standardin mukaisesti MIL-STD-461-standardin mukaisten rajojen saavuttamiseksi yli 60 megahertsin taajuuksilla. Kammion matalien säteilytehojen ominaisuuksien ja vuosien 2009 ja 2011 kalibrointien tulokset vahvistettiin keväällä 2017 tehdyillä korkean säteilytehon kokeilla. Kammiossa on ollut tarkoitus tehdä Nasan Exploration Mission 1 -lennon Orion-miehistökapselin EMI-altistuskokeet.

Lähteet

Aiheesta muualla 

 SEC Nasan Glennin tutkimuskeskuksen verkkosivuilla
 

Nasa
Ohion rakennukset ja rakennelmat
Yhdysvaltain tutkimuslaitokset