Грядет революция в космическом строительстве
Одна компания только что совершила революционное достижение, которое так несправедливо мало кто заметил. Она успешно использовала 3D-принтер в экстремальных условиях, близких к космическим, и в среде практически полного вакуума напечатала с помощью него детали из полимерного сплава. В перспективе данная технология позволит разрабатывать и производить более крупномасштабные космические аппараты и космические телескопы прямо в тех условиях, где они будут работать.
«Это очень важное событие, так как оно означает, что адаптивные технологии и возможности, которые они предлагают, в видимой перспективе позволят сооружать строения непосредственно в космосе», — прокомментировал Эндрю Раш, исполнительный директор компании Made in Space в интервью Scientific American.
Американская компания Made In Space была основана в 2010 году, специализируется на производстве 3D-принтеров для использования в условиях микрогравитации и уже успела отметиться, продемонстрировав возможность производства различных деталей в среде с практически полным отсутствием гравитации. В 2010 году с помощью ее 3D-принтера были созданы несколько различных объектов прямо на борту Международной космической станции, включая несколько инструментов, которые астронавты теперь могут создавать сами, без необходимости в ожидании следующей доставки оборудования и припасов в рамках очередной грузовой миссии.
Прямо сейчас на борту МКС находится два 3D-принтера, однако ни один из них не покидал безопасную среду станции и не находился под воздействием экстремального вакуума или температурных изменений — частых явлений для открытого космического пространства.
Для симуляции среды за бортом космической станции команда инженеров Made In Space провела 24-дневный тест внутри термической вакуумной камеры. В таких условиях с помощью принтера удалось распечатать полимерные прутья длиной до 85 сантиметров. Однако, что самое интересное, разработкой 3D-принтера для печати в космосе дело не ограничивается. У компании имеется более амбициозный проект.
Он называется Archinaut и заключается в создании специального «рукастого» космического робота, способного производить печать трехмерных объектов прямо в космосе. В перспективе это может произвести настоящую революцию в исследованиях космоса.
«Мы считаем, что роботизированное производство в космосе произведет революцию в том, как мы разрабатываем, собираем и используем космические системы», — заявил Стив Юрчик, глава отдела космических технологий NASA, на пресс-конференции.
Компания надеется, что в будущем большие структуры будут собираться прямо в космосе, что позволит создавать гораздо более масштабные проекты, например, более большие космические телескопы. Сейчас же их приходится разрабатывать с тем учетом, чтобы они могли помещаться в доступный объем ракеты-носителя, которая доставляет их на орбиту.
Например, тем же инженерам нового космического телескопа имени Джеймса Уэбба пришлось разработать способ плотно сложить, а затем разложить 80 отдельных частей системы. К счастью, на выручку пришла техника сборки оригами, которая подошла для этого дела как никогда кстати. Уэбб уже обошелся NASA и американским налогоплательщикам в 8,8 миллиарда долларов. На него возложены большие надежды. Перед ним стоят более 80 научных миссий. Но NASA хочет строить еще более крупные космические телескопы. Ближайшим из них должен стать телескоп с диаметром зеркала как минимум 12 метров. Он займется поиском признаков жизни в атмосфере экзопланет и другими, не менее амбициозными наблюдениями.
«Эта миссия в настоящий момент просто невыполнима, учитывая то, что нам уже приходится ухищряться и пытаться плотно и компактно складывать запускаемое в космос оборудование, где оно должно будет разложиться. Отправка 12-метрового телескопа просто невозможна в условиях лишь одного запуска», — отметил Юрчик.
«Потребуется провести несколько запусков частично собранных систем. Это будет очень дорогим мероприятием».
Следующим шагом для компании Made in Space станет испытание комбинации принтеров и роботизированных аппаратов, а затем и демонстрационная миссия на орбиту Земли. Если повезет и все удастся, то технологию по сборке различных структур в космосе мы сможем увидеть уже к середине 2020-х годов.
«Я думаю, что такие системы к тому времени станут действительно возможными», — с надеждой отметил Эндрю Раш в интервью Space.com.