Lähitulevikus ei ehitata suuremaid hooneid planeedile, vaid kosmosesse. See aitab inseneridel Archinautil - ainulaadse 3D-printeri prototüübil, mis suudab printida Maa orbiidil mis tahes suurusega struktuure.
Kujutage ette pilti: kosmodroomist stardib rakett, mille pardal on paarkümmend tonni lasti. Mõne minutiga kiireneb see kiiruseni 28 000 km / h, liikudes Maast eemale peaaegu 480 km. Mis see rakett on? Võib-olla sidesatelliit, NASA kosmoselaev või mingi sõjaline installatsioon? Mitte päris. See pole üldse kosmoselaev: meeskonna pardal pole ruumi, kuid kogu kasulikku ruumi võtavad tonni kvaliteetsed plastist ja 3D-printimise komponendid, mis on kasulikud 3D-printerile, mis juba orbiidil ootab. See futuristlik rig kasutab seejärel materjale, et luua satelliit, mille pindala on mitu kilomeetrit.
Nüüd tundub sellise suurusega satelliit fantastiline, kuid see on täpselt eesmärk, mille kosmosetööstus on endale seadnud. Tulevikus täidavad hiiglaslikud teleskoobid, sidesatelliidid, päikesepaneelid ja tohutud kosmosejaamad Maa-lähedast kosmoseraketti ja paljud neist on mitu korda suuremad kui pinnale ehitatud.
Kosmosekonstruktor
Made In Space, mille peakorter asub Californias Mountain View'is, töötab selle unistuse teoks tegemise nimel. Viimased aastad on nad arendanud tootmisseadmeid, ühte kolmest kosmose jaoks mõeldud 3D-printerist. Ehkki nende AMF-i kolleegid istuvad mugavalt rahvusvahelise kosmosejaama pardal, plaanib Made In Space tuua turule uhiuue printeri, mis töötab täielikult vaakumis.
Archinauti kontseptsioon.
Protinaali nimega Archinaut kavatsetakse käivitada selle aasta lõpus. Tulevikus saavad sellised masinad printida orbiidil mis tahes suurusega kujundusi. "Saame teha struktuuri, mis poleks Maal võimalik, kuna see ei suudaks enda raskust taluda," selgitab Made In Space'i tegevjuht Andrew Rush. Sellise süsteemi ainus praktiline rakendus on see, kus puudub gravitatsioon.
Reklaamvideo:
Archinauti esimene prototüüp on enamasti vaid kontseptsiooni tõestus ja seda ei kasutata satelliitide printimiseks peagi. Rush ütleb, et kõigepealt tahavad nad tehnoloogiat Maal katsetada ja alles siis, kui seda praktikas katsetatakse ja kõik puudused on kõrvaldatud, saab selle kosmosesse üle kanda. NASA reaktiivmootorite laboratooriumi robootikaspetsialist Rudranarayan Mukherjee usub, et esiteks tuleb lahendada mitmeid keerulisi tehnilisi väljakutseid. "Autonoomia, manipuleeritavus, võimsuse juhtimine, meteoroloogilised tegurid on kõik aspektid, mida tuleb optimaalse robootika loomiseks arvesse võtta."
Lisaks on vaja mitte ainult õpetada roboteid efektiivseks tööks minimaalse inimese juhtimisega, vaid ka kosmosestruktuuride struktuuri täielik ümberkujundamine. Standardiseeritud liidesed, kujundusformaat, komponentide termiline stabiilsus ja muud tegurid mängivad olulist rolli kosmose tohutute konstruktsioonide ehitamisel. Nende osad peavad sobima sama universaalselt kui LEGO osad, mis võimaldab teil kiiresti ja odavalt luua erinevaid moodulite kombinatsioone, kohandades neid keskkonnatingimustega.
Tuleviku kosmoseteleskoobid
Pikemas perspektiivis on Rush eesmärk välja töötada platvorm, millele saaks ehitada tõeliselt tohutuid ja keerukaid kosmoseteleskoope. "Lähitulevikus vajavad teadusringkonnad 15-, 30- ja isegi 100-meetriseid teleskoope," ütles ta. JPLi peatehnoloog Nick Siegler nõustub, et kosmosekeskkond on selliste teleskoopide ehitamiseks optimaalne valik. Selle loogika on lihtne: mingil hetkel ületab teleskoobi suurus raketiümbrise suuruse ja konstruktsioon ise muutub liiga raskeks ning inseneridel pole muud valikut kui see orbiidile kokku panna. "Suurte teleskoopide ehitamine kosmosesse ei ole" kui "küsimus, see on" kui "küsimus, see on möödapääsmatu," selgitab Nick.
Praegu ISS-i installitud 3D-printer.
Võrdluseks - raketid kasvavad aja jooksul suuremaks ja koos nendega kasvab ka nende kaitseümbris, mida näitab Falcon Heavy või tulevane SpaceX BFR-i projekt. Mida suurem on esitus, seda suuremaid teleskoope saab Maast lasta ilma, et peaks kosmosesse kokku kogunema. Falcon Heavy korpuse suurus on jõudnud 5 meetrini, tänu millele saab tulevaste teleskoopide pühkimist suurendada 9 meetrini - see on muljetavaldav arv. Samuti kavatseb NASA 2020. aastaks kosmose raketi välja viia suure, 12-meetrise kaitseümbrisega, mis suurendab teleskoobi pühkimispiiri 15 meetrini. Praegune rekord on vaid 5 meetrit.
Kuid saabub aeg, kui raketivõimalused ei suuda enam teleskoopide transportimiseks tingimusi luua. Ziegler selgitab, et otstarbekam ja odavam on seda künnist mitte oodata, vaid hakata juba eelnevalt välja töötama süsteeme, mille kokkupanek viiakse läbi orbiidil. Mida varem see juhtub, seda täiuslikum on süsteem ja seda vähem probleeme on inseneridel. Piisavate ressursside ja rahastuse korral lakkavad isegi 100-meetrised teleskoobid kiiresti fantaasiast.
Edasised väljavaated
Kosmose kokkupaneku ja valmistamise võimalused on praktiliselt lõputud. Kuid tehnoloogia on alles lapsekingades ja esimene prototüüp pole veel kosmosesse jõudnud. Kuid me juba teame, millist mõju see tööstusele avaldab, sest sarnaseid projekte on olnud ka varem. Esimene sedalaadi suurem projekt algas kakskümmend aastat tagasi rahvusvahelise kosmosejaama ehitamisega. ISS on suurim konstruktsioon, mis eales kosmosesse ehitatud, ja isegi ilma fantastiliste robotite või 3D-printeriteta.
Vassili Makarov
