Lahko bi si mislili, da se NASA pripravlja na boj z mečem v vesolju! Vsaj tak vtis lahko ustvarite, ko prvič vidijo nov oklep, ki ga NASA razvija. Uradno ga omenjajo kot novo vrsto "vesoljske tkanine", ki bo zaščitila astronavte, vesoljske ladje in prenosne naprave. Toda naključnemu opazovalcu je videti veliko kot oklep verižne pošte!
Novi oklep je zamisel Polit Casillasa, sistemskega inženirja iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon. Ta oklep, navdihnjen s tradicionalnim tekstilom, se opira na napredek v proizvodnji dodatkov (aka 3-D tiskanje), da ustvari tkane kovinske tkanine, ki se lahko hitro zložijo in spremenijo obliko. In nekega dne bi ga lahko uporabili za skoraj vse!
Casillas je kot sin modnega oblikovalca v Španiji odraščal iz tkanin in tekstila, pri tem pa ga je zanimalo, kako se zaradi oblikovanja uporabljajo. Na enak način, kot je tekstil izdelan s tkanjem neštetih niti, se Casilla prototipa vesoljske tkanine opira na tridimenzionalno tiskanje, da v enem kosu ustvari kovinske kvadrate, ki jih nato skupaj stisnejo v oklepni plašč.
Poleg svojega dela s to novo vesoljsko tkanino Casillas vodi JPL-jevo delavnico Atelier, ki se je specializirala za hitro prototipiziranje naprednih konceptov in sistemov. To hitro tematsko okolje za sodelovanje deluje z različnimi tehnologijami in išče načine, kako v obstoječe modele vključiti nove (na primer 4-D tiskanje). Casillas je ta koncept opisal v Nasinem sporočilu za javnost:
„Pravimo mu„ 4-D tiskanje “, ker lahko tiskamo tako geometrijo kot funkcijo teh materialov. Če je proizvodnja 20. stoletja temeljila na množični proizvodnji, potem je to množična proizvodnja funkcij. "
Vesoljske tkanine imajo štiri bistvene funkcije, ki vključujejo odbojnost, pasivno upravljanje toplote, zložljivost in natezno trdnost. Z eno stranjo odseva svetlobo, drugo pa jo absorbira, material deluje kot sredstvo za termično krmiljenje. Prav tako se lahko zlaga na več različnih načinov in se prilagaja oblikam, obenem pa ohranja natezno trdnost, da lahko vzdrži sile, ki se vlečejo nanjo.
Te tkanine bi lahko uporabili za zaščito astronavtov in zaščito velikih anten, prenosnih naprav in vesoljskih plovil pred meteoriti in drugimi nevarnostmi. Poleg tega bi jih lahko uporabili za zagotovitev, da bi bile naloge v ekstremna okolja zaščitene pred elementi. Razmislite o Jupitrovi luni Europa, ki jo NASA namerava raziskovati v prihodnjem desetletju s pomočjo zemeljske posode - aka. the Europa Clipper poslanstvo.
Tu in na drugih "oceanskih svetovih" - kot so Ceres, Enceladus, Titan in Pluton - bi lahko ta vrsta prilagodljivega oklepa nudila izolacijo vesoljskim plovilom. Uporabili bi jih lahko za pristajalne opornice, da bi zagotovili, da bi lahko spremenili obliko, da bo ustrezala tudi neravnemu terenu. Ta vrsta materiala bi se lahko uporabila tudi za gradnjo habitatov za Mars ali Luno - kot porečje Južnega pola-Aitken, kjer traterski senci omogočajo obstoj vodnega ledu.
Druga prednost tega materiala je dejstvo, da je v primerjavi z materiali iz tradicionalnih metod izdelave bistveno cenejši. V običajnih pogojih je načrtovanje in gradnja vesoljskih plovil zahteven in drag postopek. Toda z dodajanjem več funkcij materialu na različnih stopnjah razvoja je mogoče celoten postopek poceniti in uporabiti nove zasnove.
Andrew Shapiro-Scharlotta je vodja urada za vesoljsko tehnologijo JPL, ki je odgovoren za financiranje tehnologij v zgodnji fazi, kot je vesoljska tkanina. Kot je dejal, bi tak način proizvodnje lahko omogočil vse vrste zasnov in novih misijonskih konceptov. "Samo praskamo po površini, kar je mogoče," je dejal. "Uporaba organskih in nelinearnih oblik brez dodatnih stroškov izdelave bo privedla do učinkovitejših mehanskih zasnov."
V skladu s tem, kako je bil razvit 3-D tisk za uporabo na krovu ISS, ekipa JPL ne želi samo uporabljati te tkanine v vesolju, ampak jo tudi izdeluje v vesolju. Casillas v prihodnosti predvideva tudi postopek, po katerem se orodja in strukturni materiali lahko natisnejo iz recikliranih materialov, kar ponuja dodatne prihranke stroškov in omogoča hitro proizvodnjo potrebnih komponent na zahtevo.
Takšen proizvodni proces bi lahko spremenil način ustvarjanja vesoljskih plovil in vesoljskih sistemov. Namesto ladij, oblek in robotskih plovil, ustvarjenih iz različnih delov (ki jih je treba nato sestaviti), jih je mogoče natisniti kot "cele krpe". Zdi se, da je proizvodna revolucija skokovita!
