核心系統關鍵零部件設計的來源：

自從1957年10月4日蘇聯發射第一顆人造衛星“Sputnik”以來，已有40多個國家發射接近9000顆衛星。曾經用作執行軍事偵察任務的衛星現在不但已經司空見慣，而且還與我們的日常生活息息相關。若是沒有衛星，我們該如何觀看精彩體育賽事的實況轉播，如何利用天氣預報做好應對風雨的準備，甚至如何回溯時光去揭開埋沒千年古老城池的面紗？??

衛星數量始終有增無減；從2018年到2028年，預計每年平均要發射990顆衛星。歐洲咨詢公司(Euroconsult)在其2019年版《待制造及待發射的衛星》中介紹，到2028年衛星總數將達到9,900顆，相比過去十年發射的2,300顆衛星，數量增長了四倍。?

而SpaceX、OneWeb、Telesat和亞馬遜Project Kuiper等新興企業表示，他們預計在未來幾年內將發射近46,000顆衛星。隨著這些公司以及傳統制造商的不斷創新，衛星行業及其設計也日新月異。作為航天工業密封和聚合物解決方案的可靠供應商，圣戈班密封件業務部不斷創新材料解決方案，以滿足持續演變的客戶需求。

在衛星行業內部，低軌道和小衛星是發展趨勢。2018年的近地軌道衛星（LEO）約占全球發射量的51％，到了2019年，估計將增至54％以上。這些尺寸較小、重量較輕且軌道較低的衛星能夠為無法鋪設光纜的偏遠地區提供商業服務以及高速可靠的互聯網訪問和連接能力。技術的不斷發展正在讓全球通訊變得更加強悍！

私人發射服務在過去十年中讓衛星發射成本得到大幅度降低，成本從航天飛機時代的每公斤80,000多美元降到現在的每公斤約1,000美元。更低的發射成本結合同時發射多個衛星的技術，讓當前的小衛星和星鏈概念在技術上和商業上均具有可行性。最終，龐大的衛星發射需求讓行動敏捷的初創企業進入市場，與成熟的衛星制造商展開競爭，在這一原本沉悶保守的行業激起創新的漣漪。

衛星系統先進聚合物解決方案的發展軌跡

從這一新格局中興起的兩種趨勢正在推動向先進聚合物的轉變。?

更為緊湊的衛星需要尺寸更小、重量更輕的零部件：近地軌道衛星小而輕的需求已經改變材料和設計的觀念。尺寸更小、更緊湊、重量更輕的近地軌道衛星通常在設計上也更為靈活，這往往讓聚合物成為零部件的不錯的選擇。

行業新手以及傳統開發人員不斷尋求創新：其中包括尋找更緊密地鏈接衛星軟件和硬件的解決方案，以實現從太空到地球更好的信息采集和傳輸，而采用先進材料將更有利于實現該方案。這一過程通常包括尋找重量更輕、使用壽命更長和/或具有化學相容性的材料解決方案。
先進聚合物具有更高的機械強度和更低的重量。在很多情況下，其可以替代金屬。先進聚合物在近地軌道和其他衛星設計中的特殊優勢包括：

- 與衛星推進器和推進系統常用自燃推進劑的化學相容性

- 低釋氣和抗輻射

- 滿足GEO衛星10至15年的長壽命要求

- 電氣絕緣和絕熱功能

- 耐真空能力

- 在衛星應用和航天工業內部已有廣泛應用

了解聚合物密封圈及組件在衛星系統的多種用途

此類先進聚合物在衛星系統中如何應用？以下為五類新興應用。

在化學推進系統中：OmniSeal?彈簧蓄能密封圈通常用于各種類型的閥門和油箱。由多種PTFE和填料PTFE密封材料制成的OmniSeal?聚合物密封圈能夠承受彈性密封圈無法耐受的惡劣環境和苛刻條件。

在太陽能電池板部署系統中：Rulon?共混填料PTFE材料可以讓微衛星太陽能電池板陣列從發射時的折疊狀態到軌道展開過程中獲得極低的摩擦系數。由于經過飛行驗證的Rulon?J材料具有市售共混PTFE材料中最低的摩擦系數、較低的釋氣量以及較輕的重量，并且能夠以極高精度進行加工，因此成為這一應用的理想解決方案。?

在光電設備中：對于監視、偵察和對地觀測任務，OmniSeal?彈簧蓄能密封圈能夠保護有機玻璃攝像機系統內的電子設備避免受到外界環境影響（30％以上的已發射衛星均配備這一功能）。已在飛機、直升機和無人機上得到可靠應用的OmniSeal?密封圈能夠確保系統在整個使用壽命中保持正常運行。

在結構和耐磨組件中：Rulon?、Meldin?熱塑性塑料、Meldin?7000高性能聚酰亞胺和圣戈班HyComp先進復合材料取代陶瓷、鋁和其他金屬，成為連接運動部件的輕質替代品。根據不同要求，可以選用不同類型的Saint-Gobain Seals材料制造具有摩擦性能要求的結構連接器（如軸承和襯套）。除了能夠減輕重量外，Rulon?、Meldin?和HyComp先進復合材料還具有良好的機械性能、低摩擦、自潤滑和低釋氣性。

在霍爾效應推進器和電力推進系統中：隨著衛星尺寸變得越來越小，很多公司正在轉向采用電力和氙氣推進。OmniSeal?彈簧蓄能密封圈可以代替彈性體密封件達到更好的密封效果。
盡管先進聚合物具備諸多優勢，但金屬密封圈（如圣戈班ASE和HTMS金屬密封圈）在某些情況下可能仍然是滿足最嚴苛泄漏要求的更好替代方案。當尺寸和重量不是主要考量，而需要優先保護諸如海拔或系統傳感器之類的關鍵電子系統時，金屬密封圈由于可以滿足極為嚴苛的泄漏要求。氣象衛星的校準儀器也存在類似的嚴苛要求?？梢允褂媒饘倜芊馊Φ钠渌纠€包括：

- 激光系統?

- 一次和二次供電系統

- 航向參考系統（陀螺儀）

- 速度、高度和加速度測量系統

- 夜視儀

- 雷達電子設備

在圣戈班密封件業務部收購多家金屬密封公司之后，已能夠同時提供聚合物和金屬密封解決方案，不但擴大了產品范圍，也擴展了航天行業的客戶基礎。圣戈班已經在太空工業為探索月球、火星乃至其他任務提供超過60年的服務。圣戈班與主要衛星制造商、尋求不斷突破的太空公司以及發射火箭的火箭制造商展開密切合作，幫助實現衛星設計和性能創新，改善我們所有人的生活和交流方式。?
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