Mis on kosmosetehnika? Kursused, töökohad, palgad

Kosmosetehnika on STEM-i valdkond, mis keskendub õhusõidukite ja kosmoseaparaatide projekteerimisele, arendamisele, katsetamisele ja käitamisele. See väli hõlmab kõike alates miniatuursetest droonidest kuni raskete tõstetega planeetidevaheliste raketiteni. Kõigil kosmosetehnika inseneridel peavad olema suurepärased teadmised füüsika kohta, kuna kõiki lendavaid masinaid juhivad liikumis-, energia- ja jõureeglid.

Peamised võtmed: lennunduse ja kosmosetehnika

Kõige lihtsamalt öeldes töötavad kosmose- ja kosmoseinsenerid kõigega, mis lendab. Nad kavandavad, katsetavad, toodavad ja hooldavad mitmesuguseid piloodiga ja autonoomseid õhusõidukeid ja kosmosesõidukeid. Valdkond jaotatakse sageli kaheks erialaks:

• Lennundusinsenerid töö õhusõidukitel; see tähendab, et nad kavandavad ja katsetavad sõidukeid, mis lendavad Maa atmosfääris. Droonid, helikopterid, kommertslennukid, hävituslennukid ja kruiisiraketid kuuluvad kõik lennundusinseneride pädevusse.
• Astronautikainsenerid tegelda maa atmosfäärist lahkuvate sõidukite kavandamise, arendamise ja katsetamisega. See hõlmab laia valikut sõjaväe, valitsuse ja erasektori rakendusi, nagu raketid, raketid, kosmosesõidukid, planeedisondid ja satelliidid.

Need kaks alavaldkonda kattuvad vajalike oskuste komplektides märkimisväärselt ja tavaliselt asuvad mõlemad erialad ülikoolide samas osakonnas. Lennunduse ja kosmonautika suurimatel tööandjatel on tavaliselt tooteid ja teadusuuringuid, mis hõlmavad nii lennundust kui ka astronautikat. See kehtib Boeingi, Northrop Grummani, NASA, SpaceXi, Lockheed Martini, JPL (Jet Propulsion Laboratory), General Electricu ja mitmete teiste ettevõtete kohta.

Lennunduse ja kosmosetööstuse töö iseloom erineb märkimisväärselt. Mõned insenerid veedavad suurema osa ajast modelleerimise ja simulatsiooni tööriistu kasutava arvuti ees. Teised töötavad rohkem õhutunnelites ja välikatsete mudelis ning lennukites ja kosmosesõidukites. Samuti on tavaline, et lennundus- ja kosmoseinsenerid kaasatakse projektiettepanekute hindamisse, ohutusriskide arvutamisse ja tootmisprotsesside väljatöötamisse.

Lendavaid masinaid reguleerivad füüsikaseadused, nii et kõigil kosmosetehnika inseneridel on füüsikas ja sellega seotud valdkondades oluline maandus. Ka lennukid ja kosmoseaparaadid peavad vastu pidama tohututele jõududele ja äärmuslikele temperatuuritingimustele, jäädes samas kergeks. Sel põhjusel on kosmose- ja kosmoseinseneridel sageli kindlad teadmised materjaliteadusest.

Lennundusinseneridel peavad olema tugevad matemaatikaoskused ja nõutavad kursused hõlmavad peaaegu alati mitme muutujaga arvutuslikku ja diferentsiaalvõrrandit. Lõpetamiseks nelja aasta jooksul on õpilastel ideaaljuhul keskkooli lõpetanud ühe muutuja arvutus. Põhikursused hõlmavad ka üldkeemiat, mehaanikat ja elektromagnetismi.

Valdkonna spetsialiseeritud kursused hõlmavad tõenäoliselt järgmisi teemasid:

• Aerodünaamika
• Kosmoselennu dünaamika
• Tõukejõud
• Struktuurianalüüs
• Juhtimissüsteemi analüüs ja kujundamine
• Vedeliku dünaamika

Tarkuses võiksid olla kosmoseinsenerid, kes loodavad oma karjääri ja teenimisvõimalusi edendada täiendada oma insenerikursusi kirjutamise / suhtlemise, juhtimise ja juhtimise kursustega äri. Nendes valdkondades vajalikud oskused on olulised kõrgetasemeliste inseneride jaoks, kes juhendavad teisi insenere ja tehnikuid.

Paljud väikesed inseneriprogrammid lihtsalt ei paku lennunduse ja kosmosetehnikat, kuna see on valdkonna väga eripärane olemus ning vajadus pääseda juurde kallitele seadmetele ja rajatistele. Allpool asuvates tähestikulises järjekorras koolides on muljetavaldavad programmid.

• California tehnoloogiainstituut: Caltech on ebatõenäoline, et ta sellesse nimekirja kantaks, sest see pakub lennunduse ja kosmose alaealist, mitte suurt. Õpilased, kes on huvitatud lennunduse ja kosmose insenerist, täidavad lisaks väiksematele erialadele nagu masinaehitus ka vähemtähtsad nõuded. Caltechi 3: 1 üliõpilaste ja õppejõudude suhe ning suurepärased kõrghariduse omandanud kosmoselaborid muudavad selle kohaks kus isegi kosmosetehnoloogia alaealine saab teha tihedat koostööd teaduskonna ja kraadiõppuritega põld.
• Embry-Riddle'i lennundusülikool: Kuigi Daytona rannas asuv Embry-Riddle ei kipu lennunduse ja kosmonautika tehniliste programmide edetabelit kõrgemale kohale, on laser keskendumine lennundusele ja ülikoolilinn, millel on oma lennuväli, võib muuta selle ideaalseks õppeasutuseks õpilastele, kellel on huvi kosmosetehnika maapealse poole vastu. Samuti on ülikool juurdepääsetavam kui ükski teine ​​siin pakutav kool: SAT ja ACT hinded, mis on pisut keskmisest kõrgemad, on sageli piisavad.
• Georgia Tech: Rohkem kui 1200 lennunduse ja kosmosetehnoloogia peamise tootjaga ettevõttel Georgia Tech on üks suurimaid programme riigis. Suurusega kaasnevad paljud ressursid, sealhulgas üle 40 ametiaja õppejõud, koostööl põhinev õppelabor (Aero Maker Space) ja arvukalt uurimisrajatisi, mis saavad hakkama põlemisprotsesside ja kiire aerodünaamikaga testimine.
• Massachusettsi Tehnoloogiainstituut: MIT on tuuletunneli koduks olnud alates 1896. aastast ning selle AeroAstro on riigi vanim ja üks hinnatumaid. Lõpetajad on läinud kõrgetele ametikohtadele NASA, õhuväe ja paljude eraettevõtete juures. Olenemata sellest, kas nad kavandavad droone või mikrosatelliite, saavad õpilased palju praktilisi kogemusi sellistes rajatistes nagu Space Systems Lab ja Gelb Lab.
• Purdue ülikool: Purdue on lõpetanud 24 astronauti, neist 15 lennu- ja astronautikakoolist. Ülikoolis asub kuus lennundus- ja kosmosetehnoloogiaga seotud tippkeskust ning tudengitel on neid palju võimalused teadustöös osalemiseks, sealhulgas SURF-i, suvise bakalaureuse teadusuuringute stipendiumi kaudu Programm.
• Stanfordi ülikool: Stanford on üks hinnatumaid ja valivamaid ülikoole riigis ning tema lennunduse ja astronautika programm kuulub järjekindlalt riigi parimate hulka. Bakalaureuseõppe programm on projektipõhine ja kõik õpilased õpivad kosmosetehnikaga seotud süsteemide kavandamist, kavandamist, juurutamist ja kasutamist. Stanfordi asukoht Silicon Valley südames annab sellele eelise tehniliste uuringute jaoks, mis on seotud automatiseerimise, manustatud programmeerimise ja süsteemi kujundamisega.
• Michigani ülikool: Rohkem kui 100 aastat tagasi asutatud Michigani lennundusprogrammil on pikk ja rikkalik ajalugu. Programmi lõpetab aastas umbes 100 bakalaureuseõppe lõpetanut ja neid toetab 27 täiskohaga õppejõudu. Ülikoolis asub 17 teadusasutust, mis toetavad tööd lennunduse ja kosmose alal. Nende hulka kuuluvad Peach Mountaini observatoorium, ülehelikiirusega tuuletunnel ning tõukejõu ja põletuse tehniline labor.

Vastavalt Tööstatistika büroo, oli Ameerika Ühendriikide kosmosetehnika inseneride keskmine aastane töötasu 2017. aastal 113 030 dollarit (mehaanikud ja tehnikud, kes töötavad lennukites ja avioonikatööstuses, võivad oodata poole sellest summast). PayScale pakub kosmosetehnika inseneridele varase karjääri alguseks tavaliselt 68 700 dollarit aastas ja karjääri keskpaigas makstav keskmine töötasu 113 900 dollarit aastas. Palgad võivad märkimisväärselt varieeruda sõltuvalt sellest, kas tööandja on era-, valitsusasutus või haridusasutus.

Need palgavahemikud asetavad lennunduse insenerid kõigi insenerivaldkondade keskele. Lennunduse ja kosmose asjatundjad teenivad tavaliselt pisut vähem kui elektriinsenerid, kuid natuke rohkem kui mehaanikainsenerid ja materjaliteadlased.