Kot sem že omenil v več epizodah, je človeštvo v nekem prehodnem obdobju, čas, ko je smiselno izstreliti material iz Zemljine gravitacije tudi v orbito in zunaj nje. Je pa res drago, saj stane v orbito do 10.000 dolarjev za funt in 10-krat, če ga želite na Luni.
Toda v prihodnjih desetletjih se bo gradilo vedno več naše vesoljske infrastrukture v vesolju, izdelano iz izkopanih materialov v vesolju.
Edina stvar, ki jo bomo morali dobro zapustiti Zemljinega gravitacijskega gravitacije, bomo mi, ljudje in turisti, ki želimo obiskati vso vesoljsko infrastrukturo.
Seveda bodo inženirji in načrtovalci misij morali za dosego te vesoljske prihodnosti zasnovati in konstruirati tehnologijo, ki bo to omogočila.
To pomeni preizkušanje novih prototipov, tehnologij in metodologij za rudarstvo in vesoljsko proizvodnjo.
To je primer vrste telekomunikacijskega satelita, ki se redno lansira v vesolje. Velikost in oblika sončnih panelov sta odvisni od resničnosti, ki jo Zemljina gravitacija ... zanič. Vsako zgrajeno vesoljsko plovilo mora biti sposobno upravljati s polno težo tukaj na Zemlji v celotni fazi testiranja.
Potem mora biti sposoben prevladati z brutalnim pospeševanjem, tresenjem in drugimi silami izstrelitve. Ko doseže orbito, mora svoje sončne panele razviti v konfiguracijo, ki lahko ustvari moč za vesoljsko plovilo.
Kot vedno moram samo reči besede, vesoljski teleskop James Webb, da vas spravim v stanje panike in strahu, predstavljam zapletenost in natančnost origami, ki se mora zgoditi več kot milijon kilometrov od Zemlje, na mestu, ki lahko Ni me servisirano.
Zdaj si oglejte sliko tega umetnika satelita, katerega sončni paneli so v celoti vgrajeni v orbito in nikoli niso občutili stroge zemeljske gravitacije. So komično, zabavno velike. In kot kaže, je učinkovito in stroškovno učinkovito.
Predstavljajte si Mednarodno vesoljsko postajo s sončnimi paneli, ki so bili trikrat daljši, vendar še vedno popolnoma močni in stabilni v mikrogravitacijskem okolju nizke Zemlje.
To je tehnologija, ki jo bo naredil Archinaut One v vesolju že leta 2022, kar nas bo približalo tisti vesoljski proizvodnji, ki jo nadaljujem.
NASA je julija 2019 sporočila, da je dodelila 73,7 milijona dolarjev podjetju Made In Space, podjetju za proizvodnjo 3D, s sedežem v Mountain Viewu v Kaliforniji.
Ta pogodba bo pripomogla k financiranju gradnje in lansiranja vesoljskega plovila podjetja Archinaut One, ki bo nato prikazal proizvodnjo in sestavljanje komponent vesoljskih plovil v vesolju.
Zgradili bodo vesoljsko plovilo, ki bo sestavilo lastni elektroenergetski sistem. V vesolju.
Če bo vse v redu, se bo Archinaut One že leta 2022 odpravil v vesolje na krovu rakete Launch Electron iz Nove Zelandije.
Ko doseže orbito, bo vesoljsko plovilo zgradilo dva desetmetrska sončna niza, dovolj za napajanje industrijskega standardnega 200-kilogramskega satelita. Vrsta satelita, ki služi kot sekundarna koristna obremenitev pri večjih izstrelitvah. Na splošno so premajhni, zanje imajo na voljo le nekaj sto vatov.
Archinaut One bo 3D-natisnil nosilne žarke in nato odvijal sončne plošče na obeh straneh vesoljskega plovila.
Z izdelavo celotnega niza v vesolju bo manjši satelit imel zmogljivosti veliko večjega vesoljskega plovila - 5-krat večje od moči - za napajanje več znanstvenih instrumentov, komunikacijskih instrumentov itd.
To je smiselno tukaj na Zemljini orbiti, še bolj smiselno pa je globlje v Osončje, kjer količina sončne energije, ki je na voljo vesoljskemu plovilu, propada.
Nasino vesoljsko plovilo Juno trenutno obišče Jupiter, 4-tonsko vesoljsko plovilo ima tri 9-metrske sončne nize, ki vsebujejo 18.698 sončnih celic. Tu na Zemlji so sposobni proizvesti 14 kilovatov električne energije. Toda zunaj orbite Jupitra sončne celice dobijo le 1/25 količine sončne svetlobe za delo.
NASA vlaga v več tehnologij, ki jih imenuje "prelomne točke". To so tehnologije, ki so preveč tvegane ali zapletene, da bi se lahko letalske družbe donosno razvijale. Če pa NASA lahko zmanjša tveganja, bi lahko koristila komercialnemu raziskovanju vesolja.
To je bil drugi stik, dodeljen podjetju Made in Space za program Archinaut. Prvo naročilo, ki je bilo oddano leta 2016, je bilo za zemeljski preizkus Archinauta.
Postavljen je bil v Northrop Grumman-ovo termično vakuumsko testiranje, ki lahko posnema temperaturne skrajnosti in nizek tlak skoraj vakuuma prostora.
Znotraj komore je Arhinavtu uspelo izdelovati in sestaviti različne strukture. Dokazal je, da lahko vnaprej izdelane sestavne dele, kot so vozlišča in rešetke, popolnoma samostojno sestavi, pa tudi različne popravne postopke.
S tem testom ne bomo mogli preizkusiti tehnologije v vesolju z lansiranjem Archinauta One do leta 2022.
Poleg programa Archinaut NASA že nekaj let sodeluje z Made in Space.
Najbolj znano v tem partnerstvu je podjetje Additive Manufacturing Facility (ali AMF), ki je trenutno na krovu Mednarodne vesoljske postaje, ki je prispela marca 2016 in je zagotovila nadgradnjo prejšnjega tiskalnika postaje.
V zadnjih nekaj letih je ta tiskalnik iz polietilena izdelal na desetine predmetov v mikrogravitacijskem okolju orbite. Toda AMF lahko tiska z različnimi materiali, kot so kovine in kompoziti.
Partnerstvo z Made in Space omogoča NASA-u izdelavo nadomestnih delov in popravilo pokvarjenih kosov postaje v orbiti. Made in Space pa tudi omogoča, da preizkusijo svoje bolj ambiciozne načrte za proizvodnjo v vesolju.
Leta 2018 jim je NASA podelila nagrado Phase 2 Small Business Innovation Research za njihov proizvodni sistem Vulcan. To je vesoljski proizvodni sistem, ki lahko za tiskanje 3D predmetov deluje s 30 različnimi surovinami, kot so aluminij, titan ali plastični kompoziti.
Vulcan bo lahko odšteval tudi material, obdelal dele do končnih oblik. In vse bo izvedeno robotsko. Cilj je zgraditi visoko trdne, natančne polimerne in kovinske sestavine v orbiti na enaki ravni kakovosti kot stvari, ki jih lahko kupite tukaj na Zemlji.
Made in Space tudi preizkuša tehnologijo za proizvodnjo optičnih vlaken v vesolju. Ta vlakna prenašajo ogromno podatkov, vendar je treba signal povečati na daljših razdaljah prenosa. Obstaja posebna vrsta kristala, imenovana ZBLAN, ki bi lahko izgubila signal tradicionalnih vlaken za desetino ali celo stotinko, vendar jo je v zemeljski gravitaciji težko izdelati.
Nedavni poskus, ki je bil dostavljen na Mednarodno vesoljsko postajo, bo izdelal ta vlakna ZBLAN v vesolju in upamo, da bodo naenkrat ustvarili do 50 km. Ker se stroški izstrelitve znižujejo, bi bilo morda celo smiselno izdelovati optične kable v vesolju in jih nato vrniti na Zemljo.
Vendar je tudi smiselno, da jih ohranimo v vesolju, da naredimo bolj izpopolnjeno satelitsko strojno opremo, ki nikoli ne pozna Zemljine gravitacije.
Made in Space prav tako deluje na tehnologiji, ki bo polietilen reciklirala nazaj v nove 3D tiskane predmete. Ko je tovor leteti v orbito tako drago, lahko reciklira tisto, kar ste že poslali v vesolje, in ga shrani, da ga ne odvržete v krov, da bi izgorili v orbito.
Vse to so le del veliko večje tehnološke strategije, ki jo izdeluje Made in Space - cilj celotnega vesoljskega sistema izdelave in montaže.
V prihodnosti bodo tukaj, na Zemlji, zasnovani sateliti, teleskopi in druga vesoljska strojna oprema. Potem bodo surovine izpuščene v vesolje s proizvodnim sistemom Archinaut.
Archinaut bo izdelal vse sestavne dele s svojim 3D tiskalnikom in jih nato sestavil v vesolju.
Narejeno v vesolju ima dva vonja Arhinauta, ki ga trenutno predlagata. Sistem DILO je videti kot osmerokotni kanister, ki ga obdajajo sončni paneli z robotsko roko, ki štrli po vrhu.
Znotraj kanistra so vse surovine za vesoljsko komunikacijsko anteno. Roka prevzame zložene odsevne plošče in jih nato sestavi. Za pritrditev plošč uporablja 3D tiskanje, nato pa jih razgrnejo v komunikacijsko ploščo.
Vesoljsko plovilo nato uporablja 3D tiskalnik za izdelavo in iztiskanje komunikacijskega ogrodja iz svojega središča.
Naprednejša različica se imenuje ULISSES. To je različica Archinauta s tremi robotskimi ročicami, ki obdajajo 3D tiskalnik. Vesoljsko plovilo izdeluje različne rešetke in vozlišča, nato pa svoje roke uporablja za sestavljanje v večje in večje strukture. S to tehnologijo so resnično omejene le s količino surovin, s katerimi mora vesoljsko plovilo sodelovati.
Z njo bi lahko zgradili vesoljske teleskope, dolge ali celo sto metrov.
Kosi se združujejo za resnično vesoljsko izdelavo in montažo. Že leta 2022 bomo videli vesoljsko plovilo, da v vesolju sestavlja lastne sončne panele in ustvarja strukturo, ki ji nikoli ni treba izkusiti zemeljske gravitacije.
V naslednjih letih bomo videli večja in večja vesoljska plovila, zgrajena skoraj v celoti v orbiti. In sčasoma upam, da bodo narejene iz materiala, pridobljenega iz osončja.
Nekega dne bomo videli izstrelitev zadnje tovorne rakete. Zadnjič smo se trudili, da bi karkoli iz Zemljine velike gravitacije speljali v vesolje. Odtlej bodo to samo turisti.
