Na era em que a onda aeroespacial comercial está varrendo o globo e as constelações de órbita-baixa estão densamente interligadas, a redução do peso dos satélites tornou-se a chave principal para romper os gargalos industriais. Dos custos de lançamento ao{2}}desempenho em órbita, cada 1 quilograma de redução de peso não apenas economiza de 30.000 a 50.000 yuans em custos de lançamento, mas também libera espaço para cargas úteis, estende a vida útil-do satélite em órbita e melhora a eficiência da implantação orbital. Nesta “corrida pela redução de peso” na exploração espacial,liga de titânio, com suas características únicas de "leveza e resistência", tornou-se o material central que impulsiona o desenvolvimento leve de satélites. Na forma de “metal espacial”, está remodelando o cenário industrial da fabricação de satélites e dos lançamentos espaciais. Os satélites de navegação Beidou-3 da China, através do design leve, transportaram cargas úteis de navegação mais precisas, alcançando uma cobertura de sinal precisa em todo o mundo e tornando-se um exemplo típico de uma atualização leve.
Na seleção de materiais para redução de peso de satélites, a liga de titânio se destaca por suas propriedades únicas. Sua densidade é de apenas 57% da do aço, enquanto sua resistência à tração é 1,26 vezes maior que a do aço estrutural de alta-resistência, alcançando verdadeiramente um equilíbrio entre "leveza e resistência". Além disso, a liga de titânio tem excelente adaptabilidade ambiental e pode suportar a erosão de longo-prazo causada por fortes raios ultravioleta e raios cósmicos no ambiente de vácuo de temperatura ultra{6}}baixa do espaço, mantendo a estabilidade estrutural sem ser afetada pela corrosão ou pelo envelhecimento e, assim, mantendo seu desempenho.
Os dados reais da aplicação demonstram ainda mais o valor da redução de peso da liga de titânio: depois de usar a estrutura de revestimento corrugado de liga de titânio de alta-resistência TB2 para a seção cônica do tubo de rolamento do novo satélite de comunicação, o peso foi reduzido pela metade em comparação aos materiais tradicionais, enquanto a capacidade de carga-aumentou em 80%; A estrutura principal do satélite de navegação Beidou-3 utiliza extensivamente ligas domésticas de titânio de alta pureza, reduzindo o peso em mais de 15% em comparação com estruturas tradicionais de liga de alumínio, liberando assim espaço valioso para equipamentos principais.
Com o profundo desenvolvimento dos campos aeroespaciais, a demanda por redução de peso de satélites será constantemente atualizada, e as ligas de titânio também receberão uma aplicação mais ampla.
A inovação de materiais avança em direção a um desempenho superior. Novos materiais de ligas de titânio aceleram a velocidade de pesquisa e desenvolvimento. A densidade do novo material pode ser reduzida para menos de 4,0g/cm³, a resistência ultrapassa 1800MPa e possui maior resistência térmica e resistência à radiação. Ele será adequado para cenários extremos de exploração do espaço profundo e órbitas{{5}síncronas do Sol.
O escopo da aplicação penetra em todos os campos. As ligas de titânio se expandirão de componentes estruturais para controle térmico, embalagens eletrônicas, bases de elementos ópticos, etc., e espera-se que a proporção de aplicações de satélites inteiros aumente para 15%-20%. Ao mesmo tempo, em micro{6}}satélites e nano{7}}satélites, a estrutura integrada de liga de titânio se tornará a tendência dominante, alcançando um design integrado "estrutura-função", simplificando ainda mais a configuração do satélite e reduzindo o peso.
Ecológico, de baixo-carbono e a reciclagem tornaram-se tendências. A tecnologia de reciclagem e reutilização de ligas de titânio-de grau aeroespacial está amadurecendo gradualmente. Os componentes de liga de titânio dos satélites usados podem ser purificados e refundidos para{4}}refabricação, reduzindo a extração de matéria-prima e o consumo de energia, o que está alinhado com a direção de desenvolvimento verde e de baixo-carbono da indústria aeroespacial, e reduzindo ainda mais os custos da indústria.