Човек би си помислил, че НАСА се подготвя за някакви битки с мечове в космоса! Поне това е впечатлението, което може да се създаде, когато видят новата броня, която НАСА разработва за първи път. Официално те го отнасят като нов тип „космическа тъкан“, която ще осигури защита на астронавтите, космическите кораби и разглобяемите устройства. Но на случайния наблюдател много прилича на броня на верига!
Новата броня е произходът на Полит Касияс, системен инженер от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА. Вдъхновен от традиционния текстил, тази броня разчита на постиженията в производството на добавки (известен още като 3-D печат) за създаване на тъкани метални тъкани, които могат бързо да се сгъват и променят формата си. И някой ден скоро, може да се използва за почти всичко!
Като син на моден дизайнер в Испания, Касилас израства около тъкани и текстил и е заинтригуван от това как се използват в името на дизайна. По същия начин, по който текстилът се произвежда чрез сплитане на безброй нишки, космическата тъкан на Casilla разчита на 3-D печат, за да създаде метални квадратчета в едно парче, които след това се нанизват заедно, за да образуват палто от броня.
В допълнение към работата си с тази нова космическа материя, Casillas ръководи ателиената работилница на JPL, специализирана в бързото прототипиране на модерни концепции и системи. Тази бързо развиваща се среда за сътрудничество работи с различни технологии и търси начини за включване на нови (като 4-D печат) в съществуващите дизайни. Както Касилас описа тази концепция в прессъобщение на НАСА:
„Ние го наричаме„ 4-D печат “, защото можем да отпечатваме както геометрията, така и функцията на тези материали. Ако производството на 20-ти век се ръководи от масовото производство, то това е масовото производство на функции. "
Космическите тъкани имат четири основни функции, които включват отразяваща способност, пасивно управление на топлината, сгъваемост и якост на опън. С едната страна, отразяваща светлината, а другата я поглъща, материалът действа като средство за термичен контрол. Той може също така да се сгъва по много различни начини и да се адаптира към формите, като същевременно поддържа якост на опън, за да гарантира, че може да поддържа сили, които се дърпат върху него.
Тези тъкани биха могли да се използват за защита на астронавтите и екраниране на големи антени, подвижни устройства и космически кораби от метеорити и други опасности. В допълнение, те биха могли да бъдат използвани, за да се гарантира, че мисиите в екстремни среди ще бъдат защитени от стихиите. Помислете за лунната Европа на Юпитер, която НАСА планира да проучи през следващото десетилетие, използвайки кацател - ака. на Europa Clipper мисия.
Тук и на други „океански светове“ - като Церера, Енцелад, Титан и Плутон - този вид гъвкава броня може да осигури изолация за космически кораби. Те биха могли да бъдат използвани при кацане на подпори, за да се гарантира, че те могат да променят формата си, за да се поберат и върху неравен терен. Този вид материал би могъл да се използва и за изграждане на местообитания за Марс или Луната - като басейна на Южния полюс-Айткен, където кратерите с постоянна сянка позволяват съществуването на воден лед.
Друго предимство на този материал е фактът, че е значително по-евтино да се произвежда в сравнение с материалите, направени по традиционни методи на производство. При обикновени условия проектирането и изграждането на космически кораби е сложен и скъп процес. Но чрез добавяне на множество функции към даден материал на различни етапи на развитие, целият процес може да се направи по-евтино и да се реализират нови дизайни.
Андрей Шапиро-Шарлота е мениджър в Службата за космически технологии на JPL, офис, отговарящ за финансирането на технологии на ранен етап като космическата тъкан. Както той каза, този вид производствен процес може да даде възможност за всякакъв вид дизайни и нови концепции за мисия. "Ние просто надраскваме повърхността на възможното", каза той. „Използването на органични и нелинейни форми без допълнителни разходи за изработката ще доведе до по-ефективни механични конструкции.“
В съответствие с начина, по който е разработен 3-D печат за използване на борда на ISS, екипът на JPL не само иска да използва тази тъкан в космоса, но и да я произвежда и в космоса. В бъдеще Casillas предвижда и процес, при който инструменти и конструктивни материали могат да бъдат отпечатани от рециклирани материали, предлагайки допълнителни икономии на разходи и позволявайки бързо производство на необходимите компоненти при поискване.
Такъв производствен процес може да революционизира начина, по който се създават космически кораби и космически системи. Вместо кораби, костюми и роботизирани плавателни съдове, създадени от много различни части (които след това трябва да бъдат сглобени), те биха могли да бъдат отпечатани като „цял плат“. Производствената революция, изглежда, се очертава!
