Varētu domāt, ka NASA gatavojās kaut kādām zobenu cīņām kosmosā! Vismaz tāds ir iespaids, kāds varētu rasties, ieraugot jauno bruņojumu, ko NASA izstrādā pirmo reizi. Oficiāli viņi to dēvē par jauna veida “kosmosa audumu”, kas nodrošinās aizsardzību astronautiem, kosmosa kuģiem un izvietojamām ierīcēm. Bet gadījuma novērotājam tas izskatās daudz kā ķēdes pasta bruņas!
Jaunais bruņojums ir NASA Jet reaktīvo dzinēju laboratorijas sistēmu inženiera Polit Casillas smadzenes. Iedvesmojoties no tradicionālajiem tekstilizstrādājumiem, šī bruņošanās ir balstīta uz sasniegumiem piedevu ražošanā (pazīstama arī kā trīsdimensiju druka), lai izveidotu austi metāla audumus, kas ātri salocās un mainās pēc formas. Un kādreiz drīz to varēs izmantot gandrīz visam!
Būdama modes dizaineres dēls Spānijā, Casillas uzauga ap audumiem un tekstilizstrādājumiem, un viņu ieinteresēja, kā tos izmanto dizaina labad. Tieši tāpat kā tekstilizstrādājumi tiek izgatavoti, savijot kopā neskaitāmus pavedienus, Casilla kosmosa auduma prototips balstās uz trīsdimensiju drukāšanu, lai vienā gabalā izveidotu metāla kvadrātus, kurus pēc tam savelk kopā, veidojot bruņu apvalku.
Papildus savam darbam ar šo jauno kosmosa audumu Casillas līdzdarbojas arī JPL Atelier darbnīcā, kas specializējās modernu koncepciju un sistēmu ātrā prototipēšanā. Šī ātrdarbīgā sadarbības vide darbojas ar dažādām tehnoloģijām un meklē veidus, kā esošos dizainos iekļaut jaunus (piemēram, četrdimensiju drukāšanu). Kad Casillas aprakstīja šo koncepciju NASA paziņojumā presei:
“Mēs to saucam par“ četrdimensiju drukāšanu ”, jo mēs varam izdrukāt gan šo materiālu ģeometriju, gan funkcijas. Ja 20. gadsimta ražošanu virzīja masveida ražošana, tad tā ir funkciju masveida ražošana. ”
Kosmosa audumiem ir četras svarīgas funkcijas, kas ietver atstarošanos, pasīvo siltuma vadību, saliekamību un stiepes izturību. Ar vienu pusi gaismu atstarojošu, bet otru absorbējošu - materiāls darbojas kā termiskās kontroles līdzeklis. To var arī salocīt daudzos dažādos veidos un pielāgot formām, vienlaikus saglabājot stiepes izturību, lai nodrošinātu, ka tas var izturēt spēkus, kas to velk.
Šos audumus varēja izmantot, lai aizsargātu astronautus un pasargātu lielās antenas, izvietojamās ierīces un kosmosa kuģus no meteorītiem un citiem draudiem. Turklāt tos varētu izmantot, lai nodrošinātu, ka misijas uz ārkārtēju vidi tiek aizsargātas no elementiem. Apsveriet Jupitera mēness Europa, kuru NASA plāno izpētīt nākamajā desmitgadē, izmantojot zemi - aka. Europa Clipper misija.
Šeit un citās “okeāna pasaulēs” - piemēram, Ceres, Enceladus, Titan un Plutons - šāda veida elastīgās bruņas varētu nodrošināt izolāciju kosmosa kuģiem. Tos varētu izmantot piezemēšanās statņiem, lai pārliecinātos, ka tie var mainīt formu, lai derētu arī nelīdzenam reljefam. Šāda veida materiālus varētu izmantot arī Marsa vai Mēness dzīvotņu veidošanai - piemēram, Dienvidpola-Aitkenas baseinā, kur pastāvīgi ēnotie krāteri ļauj pastāvēt ūdens ledus.
Vēl viens šī materiāla ieguvums ir tas, ka tas ir ievērojami lētāks, salīdzinot ar materiāliem, kas izgatavoti, izmantojot tradicionālās ražošanas metodes. Parastos apstākļos kosmosa kuģu projektēšana un būvēšana ir sarežģīts un dārgs process. Bet, pievienojot materiālam vairākas funkcijas dažādās attīstības stadijās, visu procesu var padarīt lētāku un ieviest jaunus dizainus.
Endrjū Šapiro-Šarlotta ir JPL Kosmosa tehnoloģiju biroja menedžeris - birojs, kas atbild par agrīnās stadijas tehnoloģiju, piemēram, kosmosa auduma, finansēšanu. Pēc viņa teiktā, šāda veida ražošanas process varētu dot iespēju visu veidu dizainparaugiem un jaunām misijas koncepcijām. "Mēs tikai saskrāpējam to, kas ir iespējams," viņš teica. "Organisko un nelineāro formu izmantošana bez papildu izmaksām izgatavošanai radīs efektīvākas mehāniskās konstrukcijas."
Atbilstoši tam, kā 3D drukāšana ir izstrādāta izmantošanai uz ISS, JPL komanda ne tikai vēlas izmantot šo audumu kosmosā, bet arī ražot to arī kosmosā. Nākotnē Casillas paredz arī procesu, kurā instrumentus un konstrukcijas materiālus var izdrukāt no pārstrādātiem materiāliem, piedāvājot papildu izmaksu ietaupījumus un nodrošinot ātru, pēc pieprasījuma nepieciešamo sastāvdaļu ražošanu.
Šāds ražošanas process varētu mainīt kosmosa kuģu un kosmosa sistēmu radīšanas veidu. Kuģu, uzvalku un robotikas, kas izgatavotas no daudzām dažādām detaļām (kuras pēc tam ir jāsamontē), vietā tās varētu izdrukāt kā “veselu audumu”. Ražošanas revolūcija, šķiet, loometh!
