Можна було б подумати, що НАСА готується до боїв з мечами у космосі! Принаймні, таке враження, яке можна скласти, коли вони побачать нову броню, яку НАСА розробляє вперше. Офіційно вони посилаються на це як на новий тип «космічної тканини», який забезпечить захист космонавтам, космічним кораблям та розгорнутим пристроям. Але випадковому спостерігачеві це дуже схоже на броню на кольчужці!
Нова броня - це дітище Політа Касільяса, системного інженера з НАСА Лабораторії реактивного руху. Ця озброєння, натхненна традиційним текстилем, спирається на досягнення, досягнуті у виробництві добавок (ака. 3-D друк) для створення тканих металевих тканин, які можуть швидко складатись та змінювати форму. І ось незабаром його можна буде використовувати майже для всього!
Будучи сином модельєра в Іспанії, Касільяс виріс навколо тканин і текстилю, і його заінтригувало те, як їх використовують заради дизайну. Так само, як текстиль виготовляють за допомогою сплетення незліченних ниток, прототип космічної тканини Касілла спирається на 3-D друк, щоб створити металеві квадрати з одного шматка, які потім з'єднані між собою, щоб утворити герб.
На додаток до своєї роботи з цією новою космічною тканиною, Casillas є співавтором майстерні Atelier JPL, яка спеціалізувалася на швидкому прототипуванні передових концепцій та систем. Це швидке спільне середовище співпраці працює з різними технологіями та шукає шляхи включення нових (таких як 4-D друк) у існуючі конструкції. Як Касільяс описав цю концепцію в прес-релізі NASA:
"Ми називаємо це" 4-D друк ", тому що ми можемо друкувати як геометрію, так і функції цих матеріалів. Якщо виробництво XX століття велося за рахунок масового виробництва, то це масове виробництво функцій. "
Тканини космічного простору мають чотири основні функції, які включають відбивна здатність, пасивне управління теплом, складність та міцність на розрив. Однією стороною, що відбиває світло, а іншою, що поглинає її, матеріал виступає як засіб теплового управління. Він також може складатися різними способами і пристосовуватися до форм, весь час зберігаючи міцність на розрив, щоб забезпечити, що він може підтримувати сили, що тягнуть на себе.
Ці тканини можуть бути використані для захисту космонавтів та екранування великих антен, розгорнутих пристроїв та космічних апаратів від метеоритів та інших небезпек. Крім того, вони можуть бути використані для забезпечення захисту місій в екстремальних умовах від стихій. Розглянемо місяць Європи Юпітера, який НАСА планує вивчити в найближчому десятилітті, використовуючи приземлювач - ака. то Europa Clipper місія.
Тут, і на інших "океанських світах", таких як Церера, Енцелад, Титан і Плутон, - цей різновид гнучкої броні може забезпечити ізоляцію космічних кораблів. Їх можна використовувати на посадкових стійках, щоб переконатися, що вони можуть змінити форму і для нерівної місцевості. Цей матеріал також може бути використаний для побудови середовищ існування для Марса чи Місяця - як Південний полюс-Ейткенський басейн, де постійні тіньові кратери дозволяють існувати водяному льоду.
Ще однією перевагою цього матеріалу є той факт, що його виготовлення значно дешевше порівняно з матеріалами, виготовленими за традиційними методами виготовлення. У звичайних умовах проектування та будівництво космічних апаратів є складним і дорогим процесом. Але додаючи в функціонал кілька матеріалів на різних стадіях розвитку, весь процес можна здешевити та втілити нові конструкції.
Ендрю Шапіро-Шарлотта - менеджер відділу космічних технологій JPL, офісу, відповідального за фінансування таких технологій на ранній стадії, як космічна тканина. За його словами, такий виробничий процес може забезпечити всілякі розробки та нові місії. "Ми просто дряпаємо поверхню того, що можливо", - сказав він. "Використання органічних і нелінійних форм без додаткових витрат на виготовлення призведе до більш ефективних механічних конструкцій".
Відповідно до того, як розроблено 3-D друк для використання на борту МКС, команда JPL не тільки хоче використовувати цю тканину в космосі, але і виготовляти її в космосі. Надалі Casillas також передбачає процес, за допомогою якого інструменти та конструкційні матеріали можуть бути надруковані з вторинних матеріалів, пропонуючи додаткові заощадження витрат та уможливлюючи швидке виробництво необхідних компонентів на вимогу.
Такий виробничий процес може змінити спосіб створення космічних кораблів та космічних систем. Замість кораблів, костюмів та робототехнічного судна, створеного з багатьох різних частин (які потім треба зібрати), їх можна було б роздрукувати як "ціле полотно". Виробнича революція, схоже, маячить!
