Človek by si myslel, že NASA sa pripravuje na boj s mečmi vo vesmíre! Aspoň to je dojem, ktorý by mohol získať, keď uvidí nové brnenie, ktoré sa NASA vyvíja prvýkrát. Oficiálne to označujú ako nový typ „vesmírnej látky“, ktorá poskytne ochranu astronautom, kozmickým lodiam a nasaditeľným zariadeniam. Ale pre príležitostného pozorovateľa to vyzerá ako brnenie pre reťazovú poštu!
Nové brnenie je hlavnou myšlienkou spoločnosti Polit Casillas, systémového inžiniera z Jet Propulsion Laboratory NASA. Toto pancierovanie, inšpirované tradičnými textíliami, sa spolieha na pokroky dosiahnuté pri výrobe aditív (aka. 3-D tlač) na vytváranie tkaných kovových textílií, ktoré sa dajú rýchlo zložiť a meniť tvar. A jedného dňa sa to dá využiť takmer na všetko!
Ako syn módneho návrhára v Španielsku vyrástol Casillas okolo textílií a textílií a zaujímalo ho, ako sa používajú v záujme dizajnu. Rovnako ako textílie sa vyrábajú spájaním nespočetných nití, prototyp prototypu Casilla sa spolieha na 3D tlač, aby vytvoril kovové štvorce v jednom kuse, ktoré sa potom naviažu, aby vytvorili plášť.
Okrem práce s touto novou vesmírnou látkou Casillas spoluviedla aj Ateliérový seminár spoločnosti JPL, ktorý sa špecializoval na rýchle prototypovanie pokročilých konceptov a systémov. Toto rýchlo sa rozvíjajúce prostredie na spoluprácu pracuje s rôznymi technológiami a hľadá spôsoby, ako začleniť nové (ako napríklad tlač v 4-D) do existujúcich návrhov. Ako Casillas opísal tento koncept v tlačovej správe NASA:
„Hovoríme tomu„ 4-D tlač “, pretože môžeme vytlačiť geometriu a funkciu týchto materiálov. Ak bola výroba v 20. storočí poháňaná hromadnou výrobou, potom ide o hromadnú výrobu funkcií. “
Vesmírne tkaniny majú štyri základné funkcie, ktoré zahŕňajú odrazivosť, pasívne riadenie tepla, skladateľnosť a pevnosť v ťahu. S jedinou stranou odrážajúcou svetlo a druhou absorbujúcou materiál pôsobí ako prostriedok tepelnej regulácie. Môže sa tiež zložiť mnohými rôznymi spôsobmi a prispôsobiť sa tvarom, pričom si zachováva pevnosť v ťahu, aby sa zaistilo, že dokáže udržať sily, ktoré naň ťahajú.
Tieto látky by sa mohli použiť na ochranu astronautov a na ochranu veľkých antén, nasaditeľných zariadení a kozmických lodí pred meteoritmi a inými nebezpečenstvami. Okrem toho by sa dali použiť na zabezpečenie ochrany misií do extrémnych prostredí pred živlami. Zoberme si mesiac Jupitera Europa, ktorý NASA plánuje preskúmať v nadchádzajúcej dekáde pomocou landeru - aka. Europa Clipper poslanie.
Tu a na iných „morských svetoch“ - ako Ceres, Enceladus, Titan a Pluto - by tento druh flexibilnej zbroje mohol poskytnúť izoláciu pre kozmickú loď. Mohli by byť použité na podperách, aby sa zabezpečilo, že môžu meniť tvar, aby sa zmestili aj na nerovný terén. Tento druh materiálu by sa mohol použiť aj na budovanie biotopov pre Mars alebo Mesiac - napríklad povodie južného pólu - Aitken, kde trvalo zatienené krátery umožňujú existenciu vodného ľadu.
Ďalšou výhodou tohto materiálu je skutočnosť, že výroba je podstatne lacnejšia v porovnaní s materiálmi vyrobenými tradičnými spôsobmi výroby. V bežných podmienkach je navrhovanie a stavba kozmických lodí zložitým a nákladným procesom. Pridaním viacerých funkcií k materiálu v rôznych fázach vývoja však môže byť celý proces lacnejší a môžu sa implementovať nové návrhy.
Andrew Shapiro-Scharlotta je riaditeľom úradu JPL pre vesmírnu technológiu, úradu zodpovedného za financovanie technológií v ranom štádiu, ako je vesmírna tkanina. Podľa jeho názoru by tento druh výrobného procesu mohol umožniť všetky druhy dizajnov a nové koncepcie misií. "Práve škrabáme povrch toho, čo je možné," uviedol. „Použitie organických a nelineárnych tvarov bez dodatočných nákladov na výrobu povedie k efektívnejším mechanickým návrhom.“
V súlade s tým, ako bola vyvinutá 3D tlač na použitie na palube ISS, tím JPL chce túto látku nielen používať vo vesmíre, ale tiež ju tiež vyrába vo vesmíre. V budúcnosti Casillas tiež počíta s procesom, pri ktorom je možné tlačiť nástroje a konštrukčné materiály z recyklovaných materiálov, čo ponúka ďalšie úspory nákladov a umožňuje rýchlu výrobu potrebných komponentov na požiadanie.
Takýto výrobný proces by mohol spôsobiť revolúciu v spôsobe vytvárania kozmických lodí a kozmických systémov. Namiesto lodí, oblekov a robotických plavidiel vytvorených z mnohých rôznych častí (ktoré sa potom musia zmontovať) by sa dali vytlačiť ako „celá tkanina“. Výrobná revolúcia sa zdá byť k dispozícii!
