Kaip jau minėjau keliuose epizoduose, žmonija yra šiek tiek pereinamasis laikotarpis, laikas, kai prasminga medžiagą pakelti iš žemės gravitacijos į orbitą ir už jos ribų. Bet tai tikrai brangu, kainuojanti iki 10 000 USD už svarą, kurį norite orbitoje, ir 10 kartų, jei norite, kad jis būtų Mėnulyje.
Tačiau per ateinančius dešimtmečius bus sukurta vis daugiau mūsų kosminės erdvės infrastruktūros kosmose, pagamintas iš medžiagų, kurios buvo iškasamos kosmose.
Vienintelis dalykas, kuriam iš tikrųjų reikės išeiti iš įstrigusios Žemės gravitacijos, bus mes, žmonės, turistai, norintys aplankyti visą tą kosmoso infrastruktūrą.
Žinoma, norint pasiekti tokią kosmoso ateitį, inžinieriams ir misijų planuotojams reikės suprojektuoti ir sukonstruoti technologiją, kuri tai padarys įmanoma.
Tai reiškia, kad reikia išbandyti naujus kasybos ir kosminės gamybos prototipus, technologijas ir metodikas.
Tai yra telekomunikacijų palydovo, kuris reguliariai paleidžiamas į kosmosą, pavyzdys. Saulės baterijų dydis ir forma priklauso nuo to, kokia tikrovė yra Žemės gravitacija ... Bet kuris pastatytas erdvėlaivis turi sugebėti visą bandymo etapą valdyti visą žemės rutulį.
Tada jis turi sugebėti valdyti žiaurų pagreitį, drebulį ir kitas paleidimo jėgas. Pasiekęs orbitą, jis turi išskleisti savo saulės baterijas į tokią konfigūraciją, kuri gali generuoti energiją erdvėlaiviui.
Kaip visada, man tereikia pasakyti žodžius „James Webb“ kosminis teleskopas, kad priverstų jus į paniką ir baimę, įsivaizduodamas sudėtingumą ir origami tikslumą, kuris turi įvykti daugiau nei milijoną kilometrų nuo Žemės, vietoje, kuri gali nebus aptarnaujami.
Dabar pažiūrėkite į šio menininko iliustraciją iš palydovo, kurio saulės baterijos buvo pastatytos visiškai orbitoje ir niekada nepatyrė žemės gravitacijos. Jie yra komiškai, linksmai dideli. Ir kaip paaiškėja, efektyvus ir ekonomiškas.
Įsivaizduokite tarptautinę kosminę stotį su saulės baterijomis, kurios buvo tris kartus ilgesnės, tačiau vis tiek yra tvirtos ir stabilios žemos Žemės orbitos mikrogravitacijos aplinkoje.
Tai technologija, kurią „Made in Space“ „Archinaut One“ išbandys jau 2022 m., Priartindama mus prie kosmoso gamybos, kurią aš ir toliau atlieku.
2019 m. Liepą NASA paskelbė skyrusi 73,7 milijono dolerių 3D pagaminimo įmonei „Made In Space“, įsikūrusiai Mountain View mieste, Kalifornijoje.
Ši sutartis padės finansuoti bendrovės „Archinaut One“ erdvėlaivio, kuris vėliau demonstruos kosminių laivų komponentų gamybą ir surinkimą, statybą ir paleidimą.
Jie ketina pastatyti erdvėlaivį, kuris surinks savo energijos sistemą. Kosmose.
Jei viskas bus gerai, „Archinaut One“ jau 2022 m. Iškeliaus į kosmosą raketoje „Rocket Lab Electron“ iš Naujosios Zelandijos.
Pasiekęs orbitą, erdvėlaivis sukonstruos du dešimties metrų saulės blokus, kurių pakaks pramonės standartiniam 200 kg palydovui. Palydovo rūšis, naudojama kaip antrinė apkrova didesniems paleidimams. Paprastai jie neturi pakankamai energijos, turėdami tik kelis šimtus vatų galios.
„Archinaut One“ 3D formatu atspausdins atramines sijas, o tada atidengs saulės baterijas abiejose erdvėlaivio pusėse.
Gamindamas visą masyvą kosmose, mažesnis palydovas turės žymiai didesnio erdvėlaivio galios galimybes - 5 kartus didesnę galią - pajėgs tiekti daugiau mokslo, ryšių instrumentų ir kt.
Tai yra prasminga čia, Žemės orbitoje, tačiau dar prasmingiau gilintis į Saulės sistemą, kur sumažėja erdvėlaiviui tenkančios saulės energijos kiekis.
NASA kosminis laivas „Juno“ šiuo metu lankosi Jupiteryje. 4 tonų erdvėlaivyje yra trys 9 metrų saulės matricos, kuriose yra 18 698 saulės elementai. Čia, Žemėje, jie gali pagaminti 14 kilovatų elektros energijos. Saulės elementai, esantys Jupiterio orbitoje, gauna tik 1/25 dalį saulės šviesos.
NASA investavo į keletą technologijų, kurias ji vadina „viršūnės taškais“. Tai technologijos, kurios yra pernelyg rizikingos ar sudėtingos, kad aviacijos ir kosmoso firmos galėtų pelningai vystytis. Bet jei NASA galėtų sumažinti riziką, ji galėtų būti naudinga tiriant komercinę kosminę erdvę.
Tai buvo antrasis „Made in Space“ kontaktas, skirtas programai „Archinaut“. Pirmoji sutartis, sudaryta dar 2016 m., Buvo skirta „Archinaut“ bandymams ant žemės.
Jis buvo patalpintas į „Northrop Grumman“ šiluminio vakuumo bandymo aplinką, kuri gali imituoti kraštutinės temperatūros ir žemo slėgio beveik erdvės vakuume.
Salės viduje „Archinaut“ galėjo gaminti ir surinkti įvairias konstrukcijas. Tai parodė, kad jis gali visiškai autonomiškai surinkti iš anksto paruoštus komponentus, tokius kaip mazgai ir santvaros, taip pat atlikti įvairias remonto operacijas.
Neatlikus šio bandymo, kitas etapas bus išbandyti technologijas kosmose, idealu, kai „Archinaut One“ bus paleista iki 2022 m.
Be „Archinaut“ programos, NASA jau keletą metų bendradarbiauja su „Made in Space“.
Garsiausia iš šios partnerystės yra priedų gamybos įmonė (arba AMF), šiuo metu esanti Tarptautinėje kosminėje stotyje, kuri atvyko 2016 m. Kovo mėn. Ir kuria buvo atnaujintas ankstesnis stoties spausdintuvas.
Per pastaruosius kelerius metus šis spausdintuvas iš polietileno pagamino dešimtis objektų, esančių orbitos mikrogravitacijos aplinkoje. Bet AMF gali spausdinti su įvairiomis medžiagomis, tokiomis kaip metalai ir kompozitai.
Partnerystė su „Made in Space“ leidžia NASA susikurti atsargines dalis ir pataisyti orbitoje esančius stoties gabalus. Bet tai taip pat leidžia „Made in Space“ išbandyti savo ambicingesnius planus, susijusius su visa kosmoso gamyba.
2018 m. NASA jiems skyrė 2 fazės smulkaus verslo inovacijų tyrimų apdovanojimą už „Vulcan“ gamybos sistemą. Tai yra kosmoso gamybos sistema, galinti dirbti su 30 skirtingų žaliavų, tokių kaip aliuminis, titanas ar plastiko kompozicijos, norint spausdinti 3D elementus.
„Vulcan“ taip pat galės atimti medžiagas, apdirbdamas detales iki jų galutinės formos. Ir viskas bus padaryta robotu. Tikslas yra sukurti labai stiprų, didelio tikslumo polimerą ir metalinius komponentus orbitoje tokios pat kokybės lygiu, kokius galite įsigyti čia, Žemėje.
„Made in Space“ taip pat išbando optinių skaidulų gamybos kosmose technologijas. Šios skaidulos perduoda didžiulį duomenų kiekį, tačiau signalą reikia stiprinti didesniais perdavimo atstumais. Yra specialus krištolo tipas, vadinamas ZBLAN, kuris gali turėti dešimtą ar net šimtą tradicinių pluoštų signalo praradimo, tačiau jį sunku pagaminti Žemės gravitacijos metu.
Neseniai atliktas eksperimentas, pristatytas į Tarptautinę kosminę stotį, leis gaminti šiuos ZBLAN pluoštus kosmose, tikimasi, kad vienu metu bus galima nuvažiuoti iki 50 km. Sumažėjus paleidimo kaštams, net ekonomiškai prasminga gaminti šviesolaidinius kabelius kosmose ir tada juos grąžinti į Žemę.
Be to, labai svarbu juos laikyti kosmose, kad būtų sudėtingesnė palydovinė aparatūra, kuri niekada nebuvo žinoma apie Žemės gravitaciją.
„Made in Space“ taip pat dirba su technologijomis, kurios padės perdirbti polietileną į naujus 3D spausdintus gaminius. Kai skrydis į orbitą yra toks brangus, jis perdirbamas tai, ką jau išsiuntėte į kosmosą, ir sutaupykite jį, kad jis nepatektų į bortą ir nesudegtų orbitoje.
Tai yra tik dalis kur kas didesnės technologijos strategijos, kuria siekiama „Made in Space“ - visos kosmoso gamybos ir surinkimo sistemos tikslo.
Ateityje palydovai, teleskopai ir kita kosminė aparatūra bus kuriami čia, Žemėje. Tada žaliavos bus išleistos į kosmosą naudojant „Archinaut“ gamybos sistemą.
„Archinaut“ pagamins visas sudedamąsias dalis naudodamas 3D spausdintuvą, tada jos bus surenkamos kartu erdvėje.
„Made in Space“ pasižymi dviem „Archinaut“ skoniais, kuriuos jie siūlo dabar. DILO sistema atrodo kaip aštuonkampis balionėlis, apsuptas saulės baterijų, o viršutinę dalį išstumia robotas.
Kanistro viduje yra visos kosminės erdvės ryšių antenos žaliavos. Ranka paima sulankstytas atšvaitų plokštes ir jas surenka. Plokštėms pritvirtinti naudojamas 3D spausdinimas, tada jos išskleidžiamos į ryšių indą.
Tada erdvėlaivis naudoja 3D spausdintuvą, kad iš jo centro pagamintų ir išstumtų ryšių strėlę.
Pažangesnė versija vadinama ULISSES. Tai „Archinaut“ versija su trimis robotizuotomis rankomis, supančiomis 3D spausdintuvą. Erdvėlaivis gamina įvairias santvaras ir mazgus, o paskui naudoja ginklus, kad surinktų juos į didesnes ir didesnes konstrukcijas. Naudodamiesi šia technologija, jas tikrai riboja tik tas žaliavų kiekis, su kuriomis kosminis laivas turi dirbti.
Tai galėtų pastatyti dešimtis ar net šimtus metrų kosminius teleskopus.
Šie kūriniai yra sukurti tikram erdvės kūrimui ir surinkimui. Jau 2022 m. Pamatysime, kad erdvėlaivis kosmose surenka savo saulės baterijas ir sukuria struktūrą, kuriai niekada nereikia patirti Žemės gravitacijos.
Ir ateinančiais metais pamatysime didesnius ir didesnius erdvėlaivius, pastatytus beveik visiškai orbitoje. Ir galiausiai, tikiuosi, jie bus pagaminti iš medžiagų, surinktų iš Saulės sistemos.
Kažkada pamatysime paskutinės krovininės raketos paleidimą. Pastarąjį kartą varginome bet ką išnešti iš žemės paviršiaus ir į kosmosą. Nuo tada tai bus tik turistai.
