Κάποιος θα πίστευε ότι η NASA ετοιμαζόταν για μερικές μάχες ξίφους στο διάστημα! Τουλάχιστον, αυτή είναι η εντύπωση που μπορεί να πάρει κάποιος όταν βλέπουν τη νέα πανοπλία που η NASA αναπτύσσεται για πρώτη φορά. Επισήμως, το αναφέρουν ως ένα νέο είδος «διαστημικού ιστού», ένα που θα παρέχει προστασία σε αστροναύτες, διαστημόπλοια και φορητές συσκευές. Αλλά για τον περιστασιακό παρατηρητή, μοιάζει πολύ με αλυσίδα πανοπλία αλληλογραφίας!
Η νέα πανοπλία είναι το πνευματικό τέκνο του Polit Casillas, μηχανικού συστημάτων από το Jet Propulsion Laboratory της NASA. Εμπνευσμένο από τα παραδοσιακά υφάσματα, αυτή η πανοπλία βασίζεται στις εξελίξεις στην κατασκευή προσθέτων (γνωστή και ως εκτύπωση 3-D) για τη δημιουργία υφασμένων μεταλλικών υφασμάτων που μπορούν να διπλώσουν και να αλλάξουν σχήμα γρήγορα. Και κάποια μέρα σύντομα, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για σχεδόν όλα!
Ως γιος ενός σχεδιαστή μόδας στην Ισπανία, ο Casillas μεγάλωσε γύρω από υφάσματα και υφάσματα και ενθουσιάστηκε από το πώς χρησιμοποιούνται για το σχεδιασμό. Με τον ίδιο τρόπο που τα υφάσματα παράγονται με την ύφανση αμέτρητων νημάτων, το πρωτότυπο διαστημικό ύφασμα της Casilla βασίζεται σε τρισδιάστατη εκτύπωση για να δημιουργήσει μεταλλικά τετράγωνα σε ένα κομμάτι, τα οποία στη συνέχεια συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα παλτό πανοπλίας.
Εκτός από τη δουλειά του με αυτό το νέο διαστημικό ύφασμα, ο Casillas ηγείται του εργαστηρίου Atelier της JPL, το οποίο ειδικεύεται στο γρήγορο πρωτότυπο προηγμένων εννοιών και συστημάτων. Αυτό το γρήγορο περιβάλλον συνεργασίας συνεργάζεται με διαφορετικές τεχνολογίες και αναζητά τρόπους ενσωμάτωσης νέων (όπως εκτύπωση 4-D) σε υπάρχοντα σχέδια. Όπως ο Casillas περιέγραψε αυτήν την ιδέα σε δελτίο τύπου της NASA:
«Το ονομάζουμε« εκτύπωση 4-D »επειδή μπορούμε να εκτυπώσουμε τόσο τη γεωμετρία όσο και τη λειτουργία αυτών των υλικών. Εάν η κατασκευή του 20ου αιώνα καθοδηγούταν από μαζική παραγωγή, τότε αυτή είναι η μαζική παραγωγή συναρτήσεων. "
Τα διαστημικά υφάσματα έχουν τέσσερις βασικές λειτουργίες, που περιλαμβάνουν ανακλαστικότητα, παθητική διαχείριση θερμότητας, αναδιπλούμενη και αντοχή σε εφελκυσμό. Με τη μία πλευρά να ανακλά το φως και την άλλη να το απορροφά, το υλικό δρα ως μέσο θερμικού ελέγχου. Μπορεί επίσης να αναδιπλωθεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους και να προσαρμοστεί σε σχήματα, διατηρώντας παράλληλα αντοχή σε εφελκυσμό για να διασφαλίσει ότι μπορεί να διατηρήσει δυνάμεις που τραβούν πάνω του.
Αυτά τα υφάσματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να προστατεύσουν τους αστροναύτες και να προστατεύσουν τις μεγάλες κεραίες, τις αναπτυσσόμενες συσκευές και το διαστημικό σκάφος από μετεωρίτες και άλλους κινδύνους. Επιπλέον, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να διασφαλιστεί ότι οι αποστολές σε ακραία περιβάλλοντα θα προστατεύονταν από τα στοιχεία. Σκεφτείτε το φεγγάρι του Δία Europa, το οποίο η NASA σχεδιάζει να εξερευνήσει την επόμενη δεκαετία χρησιμοποιώντας ένα lander - γνωστό και ως. ο Europa Clipper αποστολή.
Εδώ, και σε άλλους «ωκεανούς κόσμους» - όπως οι Ceres, Enceladus, Titan και Pluto - αυτό το είδος εύκαμπτης πανοπλίας θα μπορούσε να παρέχει μόνωση για διαστημόπλοια. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε γόνατα προσγείωσης για να διασφαλιστεί ότι θα μπορούσαν να αλλάξουν σχήμα ώστε να ταιριάζει και σε ανώμαλο έδαφος. Αυτό το είδος υλικού θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την οικοδόμηση οικοτόπων για τον Άρη ή τη Σελήνη - όπως η λεκάνη του Νότιου Πόλου-Aitken, όπου μόνιμα σκιασμένοι κρατήρες επιτρέπουν την ύπαρξη υδάτινου πάγου.
Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτού του υλικού είναι το γεγονός ότι είναι πολύ φθηνότερο να παράγεται σε σύγκριση με τα υλικά που κατασκευάζονται με παραδοσιακές μεθόδους κατασκευής. Υπό κανονικές συνθήκες, ο σχεδιασμός και η κατασκευή διαστημικού σκάφους είναι μια πολύπλοκη και δαπανηρή διαδικασία. Αλλά με την προσθήκη πολλαπλών λειτουργιών σε ένα υλικό σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης, η όλη διαδικασία μπορεί να γίνει φθηνότερη και νέα σχέδια μπορούν να εφαρμοστούν.
Ο Andrew Shapiro-Scharlotta είναι διευθυντής στο Γραφείο Διαστημικής Τεχνολογίας της JPL, ένα γραφείο που είναι υπεύθυνο για τη χρηματοδότηση τεχνολογιών πρώιμου σταδίου όπως το διαστημικό ύφασμα. Όπως το έθεσε, αυτή η διαδικασία παραγωγής θα μπορούσε να επιτρέψει όλα τα είδη σχεδίων και νέων ιδεών αποστολής. «Απλώς ξύνουμε την επιφάνεια του τι είναι δυνατόν», είπε. "Η χρήση οργανικών και μη γραμμικών σχημάτων χωρίς επιπλέον κόστος για την κατασκευή θα οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικά μηχανικά σχέδια."
Σύμφωνα με τον τρόπο με τον οποίο αναπτύχθηκε η εκτύπωση 3-D για χρήση στο ISS, η ομάδα JPL όχι μόνο θέλει να χρησιμοποιήσει αυτό το ύφασμα στο διάστημα, αλλά και να το κατασκευάσει και στο διάστημα. Στο μέλλον, ο Casillas προβλέπει επίσης μια διαδικασία κατά την οποία εργαλεία και δομικά υλικά μπορούν να εκτυπωθούν από ανακυκλωμένα υλικά, προσφέροντας επιπλέον εξοικονόμηση κόστους και επιτρέποντας την ταχεία, κατ 'απαίτηση παραγωγή των απαραίτητων εξαρτημάτων.
Μια τέτοια παραγωγική διαδικασία θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στον τρόπο δημιουργίας διαστημικών σκαφών και διαστημικών συστημάτων. Αντί για πλοία, κοστούμια και ρομποτικά σκάφη που δημιουργήθηκαν από πολλά διαφορετικά μέρη (τα οποία στη συνέχεια πρέπει να συναρμολογηθούν), θα μπορούσαν να εκτυπωθούν σαν «ολόκληρο πανί». Η κατασκευαστική επανάσταση, φαίνεται, ξεχειλίζει!
