Galima būtų pamanyti, kad NASA ruošėsi kažkokiai kardų kovai kosmose! Bent jau toks įspūdis gali susidaryti pamačius naują šarvą, kurį NASA kuria pirmą kartą. Oficialiai jie vadina tai naujo tipo „kosminiu audiniu“, kuris užtikrins astronautų, erdvėlaivių ir dislokuojamų prietaisų apsaugą. Bet atsitiktiniam stebėtojui jis atrodo panašus į grandininio pašto šarvus!
Naujasis šarvas yra NASA reaktyvinių variklių laboratorijos sistemų inžinieriaus Polit Casillas smegenų smegenys. Įkvėptas tradicinės tekstilės, šis šarvas remiasi priedų gamybos pažanga (dar žinomas kaip 3D spausdinimas), kad būtų sukurti austi metaliniai audiniai, kurie galėtų greitai sulankstyti ir pakeisti formą. Ir kada nors greitai jis gali būti naudojamas beveik viskam!
Būdama mados dizainerio sūnumi Ispanijoje, Casillas užaugo aplink audinius ir tekstilę ir buvo suintriguota, kaip jie naudojami dizaino tikslais. Panašiai, kaip tekstilė gaminama audžiant nesuskaičiuojamus siūlus, „Casilla“ erdvės audinio prototipas remiasi 3D spausdinimu ir sukuria metalinius kvadratus viename gabale, kurie vėliau suveržiami kartu su šarvais.
Be savo darbo su šiuo nauju kosminiu audiniu, Casillas vadovauja JPL „Atelier“ dirbtuvėms, kurių specializacija yra greitas pažangių koncepcijų ir sistemų prototipų kūrimas. Ši greito bendradarbiavimo aplinka veikia su skirtingomis technologijomis ir ieškoma būdų, kaip į esamus dizainus integruoti naujas (pvz., 4-D spausdinimas). Kai Casillas aprašė šią koncepciją NASA pranešime spaudai:
Mes tai vadiname „4-D spausdinimu“, nes galime spausdinti ir šių medžiagų geometriją, ir jų funkciją. Jei XX a. Gamybą lėmė masinė gamyba, tai yra masinė funkcijų gamyba. “
Kosminiai audiniai turi keturias pagrindines funkcijas, tarp kurių yra atspindėjimas, pasyvus šilumos valdymas, sulankstomumas ir atsparumas tempimui. Medžiaga, kurios viena pusė atspindi šviesą, o kita ją sugeria, yra šilumos valdymo priemonė. Jis taip pat gali sulankstyti įvairiais būdais ir prisitaikyti prie formų, tuo pačiu išlaikydamas tempimo stiprumą, kad užtikrintų, jog gali išlaikyti jį traukiančias jėgas.
Šie audiniai galėtų būti naudojami astronautams apsaugoti ir didelėms antenoms, dislokuojamiems prietaisams ir erdvėlaiviams apsaugoti nuo meteoritų ir kitų pavojų. Be to, jie galėtų būti naudojami užtikrinant, kad misijos į ekstremalią aplinką būtų apsaugoti nuo elementų. Apsvarstykite Jupiterio mėnulio Europą, kurią NASA per ateinantį dešimtmetį planuoja ištirti naudodama žemę - dar kitaip. „Europa Clipper“ misija.
Čia ir kituose „vandenynų pasauliuose“, tokiuose kaip Ceresas, Enceladus, Titanas ir Plutonas, tokio tipo lankstūs šarvai galėtų izoliuoti erdvėlaivius. Jie galėtų būti naudojami tūpimo taškuose, kad būtų užtikrinta, jog jie gali pakeisti formą, kad tilptų ir ant nelygaus reljefo. Šios rūšies medžiaga taip pat galėtų būti naudojama kuriant Marso ar Mėnulio buveines - pavyzdžiui, Pietų ašigalio – Aitkeno baseinas, kur nuolat šešėliai krateriai leidžia egzistuoti vandens ledui.
Kitas šios medžiagos pranašumas yra tas, kad žymiai pigiau gaminti, palyginti su medžiagomis, pagamintomis tradiciniais gamybos būdais. Erdvinių laivų projektavimas ir statyba įprastomis sąlygomis yra sudėtingas ir brangus procesas. Bet pridedant medžiagai keletą funkcijų skirtinguose kūrimo etapuose, visas procesas gali būti pigesnis ir įgyvendinami nauji dizainai.
Andrew Shapiro-Scharlotta yra JPL Kosminių technologijų biuro, biuro, atsakingo už ankstyvosios stadijos technologijų, tokių kaip kosmoso audinys, finansavimą, vadovas. Jo teigimu, toks gamybos procesas gali įgalinti įvairius dizainus ir naujas misijos koncepcijas. „Mes tiesiog subraižome tai, kas įmanoma“, - sakė jis. „Jei organinės ir netiesinės formos bus naudojamos be papildomų išlaidų gaminant, mechaninės konstrukcijos bus efektyvesnės“.
Atsižvelgdama į tai, kaip 3D spausdinimas buvo sukurtas naudoti TKS, JPL komanda ne tik nori naudoti šį audinį kosmose, bet ir gaminti jį erdvėje. Ateityje „Casillas“ taip pat numato procesą, kurio metu įrankiai ir konstrukcinės medžiagos gali būti atspausdintos iš perdirbtų medžiagų, taip sutaupant papildomų išlaidų ir įgalinant greitai, prireikus, pagaminti reikalingus komponentus.
Toks gamybos procesas galėtų pakeisti kosminių laivų ir kosminių sistemų kūrimo būdą. Vietoj laivų, kostiumų ir robotų, pagamintų iš daugelio skirtingų dalių (kuriuos vėliau reikia surinkti), jie galėtų būti atspausdinti kaip „visas audinys“. Panašu, kad gamybos revoliucija - loometas!
