Heliosaur — Vela solar origami
Uma vela solar fotovoltaica dobrada que se desdobra a partir de um CubeSat 3U numa «flor» de 25 m² de células de película fina. Capta a luz solar simultaneamente como energia e como impulso suave, permitindo que pequenas naves espaciais de estudantes mudem de órbita sem combustível.
Resumo
Viabilidade num relance
Localização em PT
6/10
Parcial
A maioria das etapas pode ser localizada em Portugal.
Por unidade
€18,000–€28,000 por unidade
para um volume de 8 unidades
Lote inicial
8unidades
série mínima viável
Até ao primeiro lote
20semanas
6 fases, do projeto à expedição
Orçamento
€144K–€314K
estimativa global
Em resumo
Ler a análise completaOcultar
Escolhida com base na pontuação de localização (6/10) e no processo dominante (maquinação CNC). Para uma primeira construção com esta dimensão de lote, oferece o melhor equilíbrio entre custo, risco e rapidez de iteração.
O que faz
4 capacidades
Fica arrumada de forma compacta numa ranhura do CubeSat durante o lançamento.
Desdobra-se no vácuo em quatro pétalas sobrepostas através de charneiras com memória de forma.
Capta fotões como eletricidade E como impulso suave em simultâneo.
Volta a dobrar-se mediante comando para uma saída de órbita controlada no fim da missão.
Como é feito
4 estações · rota de fabrico
- 1
Revestir a película
Depositar em vácuo o fotovoltaico de GaAs sobre rolos de mylar aluminizado.
- 2
Vincar o origami
Vincos cortados por CNC, dobrados à mão num gabarito com temperatura controlada.
- 3
Enrolar os mastros
Compósito de carbono por enrolamento filamentar — enrolam-se como uma fita métrica.
- 4
Desdobramento em vácuo
A qualificação final consiste num desdobramento completo numa câmara de vácuo térmico, duas vezes.
Revestir a película
Depositar em vácuo o fotovoltaico de GaAs sobre rolos de mylar aluminizado.
Vincar o origami
Vincos cortados por CNC, dobrados à mão num gabarito com temperatura controlada.
Enrolar os mastros
Compósito de carbono por enrolamento filamentar — enrolam-se como uma fita métrica.
Desdobramento em vácuo
A qualificação final consiste num desdobramento completo numa câmara de vácuo térmico, duas vezes.
Riscos a acompanhar
3 identificados · 2 bloqueantes
Crítico
Falha do mecanismo de desdobramento no vácuo
Os desdobramentos em vácuo não perdoam — uma única charneira presa põe fim à missão.
Mitigação — Submeter o mecanismo de charneiras a 50 ciclos de vácuo antes da aprovação; prever um percurso de libertação redundante.
Elevado
Delaminação do material após ciclos térmicos
As pilhas coladas de compósito + película fissuram por volta dos 50 ciclos, a menos que a colagem seja qualificada.
Mitigação — Executar 100 ciclos de vácuo térmico num painel testemunha antes da construção de voo.
Médio
Carga de vibração aleatória cisalha os conectores
A vibração induzida pelo lançador encontra sempre o conector mais fraco.
Mitigação — Fixar todos os conectores com adesivo e qualificá-los numa mesa vibratória até 12g RMS.
Cronograma de produção
20 semanas até ao primeiro lote
Maquinação CNC
sem. 1–2Laminação de compósitos
sem. 3Corte a laser
sem. 4Enrolamento filamentar
sem. 5Montagem final
sem. 6Garantia da qualidade funcional e aprovação do lote
sem. 7Maquinação CNC
Laminação de compósitos
Corte a laser
Enrolamento filamentar
Montagem final
Garantia da qualidade funcional e aprovação do lote
sem. 1–2 é o troço mais longo — Maquinação CNC ocupa 2 semanas das 7 semanas desta produção.
Do que é feito
5 materiais · 6 processos
Materiais
Processos
567 fabricantes portugueses correspondentes
Nenhum cobre a produção completa — reparte-se pelas etapas.
Lista restrita
567 correspondentes · 8 apresentados, ordenados por cobertura
Serviços que cada fabricante consegue assegurar para esta produção.
Fabricante
Localização
Cobre
Certificações
Pessoas
Nouvelle-Aquitaine
—
—
Cobertura do registo
Produtores portugueses por etapa necessária
Final Assembly
369
CNC Machining
212
Testing & Inspection
178
Composite Layup
15
Laser Cutting
13
Filament Winding
2
Profundidade
Quantos cobrem mais do que uma etapa
A lacuna
Escolhida com base na pontuação de localização (6/10) e no processo dominante (maquinação CNC). Para uma primeira construção com esta dimensão de lote, oferece o melhor equilíbrio entre custo, risco e rapidez de iteração.
Enviar um pedido de cotação aos 4 primeiros
DIB4T, Epsilon Composite, Almadesign, REROM — o mesmo pacote, num clique.
O plano
9 tarefas · 30 semanas até ao primeiro lote
Semana 1
2 tarefas
Fixar o âmbito do piloto numa única variante
Um conjunto de materiais, um conjunto de funcionalidades, um perfil de utilizador. Tudo o resto é roteiro, não piloto.
Pré-selecionar três fornecedores por etapa crítica
Utilizar o GETMILK Match para obter uma lista classificada para os três principais processos — cnc_machining, composite_layup, laser_cutting. Enviar o mesmo pedido de cotação aos três; não personalizar ainda por fornecedor.
Semanas 2–3
2 tarefas
Congelar a conceção para as primeiras 10 unidades
Passar o conjunto CAD ativo para uma versão etiquetada; qualquer alteração após o congelamento é registada no comité de alterações.
Colocar encomendas de primeiro artigo junto de dois dos três fornecedores
depende de Lista restrita de fornecedores aprovada
Encomendar uma unidade de cada peça crítica com a especificação completa. Não comprar 100 — comprar 1, inspecionar, aprender e só depois comprar 100.
Semanas 4–7
2 tarefas
Executar o piloto de integração
depende de Primeiros artigos entregues
Dez unidades completas montadas internamente. Acompanhar o rendimento, os modos de defeito e o tempo de ciclo num painel partilhado.
Arrancar a conformidade + certificação
Contratar um organismo notificado para as normas aplicáveis. Reservar agora uma janela é melhor do que descobrir mais tarde uma espera de 12 semanas.
Semanas 8–16
2 tarefas
Entregar 25 unidades a utilizadores de referência
depende de Piloto de integração concluído
Estes utilizadores ajudam a afinar o produto, mas tornam-se também os primeiros clientes pagantes. Cobrar um preço simbólico para que os dados sejam reais.
Revisão de prontidão para a escala com o fornecedor principal escolhido
depende de Telemetria do ensaio com utilizadores de referência
Antes de preparar as ferramentas para 1000 unidades, percorrer a linha em conjunto e acordar a capacidade, as condições de pagamento e o plano para os modos de falha.
Contínuo
1 tarefa
Criar um ciclo de apoio ao cliente
Cada defeito que chega a um utilizador torna-se um pedido, uma causa raiz, uma correção e um ensaio de regressão na linha.
De quem precisa
3 funções a preencher antes do primeiro mês
Parceiro de qualificação da missão
ESA Φ-lab
Aconselhamento gratuito sobre historial de voo para missões lideradas por estudantes.
Contratante principal aeroespacial em PT
Tekever
Dispõe da cadeia de abastecimento a que se pretende aceder.
Laboratório de ensaios de vácuo / térmicos
CTAE
O mais rápido da UE a reservar para parceiros académicos.
Pontos de atenção
3 pontos a evitar neste plano
abastecimento
O tempo do fundador escoa-se para a gestão de fornecedores em vez do desenvolvimento de clientes
certificação
Conformidade reservada demasiado tarde, bloqueando as expedições durante mais de 8 semanas
abastecimento
A procura excede a capacidade de pequenos lotes do fornecedor escolhido precisamente quando o ímpeto é crucial
2 tarefas em semana 1
Fixar o âmbito do piloto numa única variante