Као што сам већ напоменуо у неколико епизода, човечанство је у помалом прелазном периоду, времену када има смисла лансирати материјал из Земљине гравитације, добро у орбиту и изван ње. Али заиста је скупо, кошта и до 10 000 америчких фунти по килограму које желите у орбити, и 10 пута ако желите на Месецу.
Али у наредним деценијама градит ће се све више и више наше свемирске инфраструктуре у свемиру, произведени од ископаних материјала у свемиру.
Једино што ће нам заиста требати да добро напустимо Земљину гравитацијску гравитацију биће ми, људи, туристи, који ћемо желети да посете сву ту свемирску инфраструктуру.
Наравно, да би се постигла свемирска будућност, инжењери и планери мисија ће морати да дизајнирају и конструишу технологију која ће ово омогућити.
То значи тестирање нових прототипова, технологија и методологија за рударство и свемирску производњу.
Ово је пример врсте сателитског телекомуникационог система који се редовно лансира у свемир. Величина и облик соларних панела зависе од стварности коју Земљина гравитација… сиса. Свака изграђена свемирска летелица мора бити способна да поднесе сву гравитацију овде на Земљи, током фазе тестирања.
Тада треба бити у стању да се носи са бруталним убрзањем, дрхтањем и другим силама лансирања. Једном када достигне орбиту, мора да размотри своје соларне панеле у конфигурацији која може да ствара снагу за свемирске летелице.
Као и увек, морам само рећи речи, свемирски телескоп Јамес Вебб, да вас доведем у стање панике и страха, замишљајући сложеност и прецизност оригами-а који се мора догодити на више од милион километара од Земље, на месту које може Не могу се сервисирати.
Сада погледајте илустрацију овог уметника сателита чији су соларни панели изграђени у потпуности у орбити и никада не доживљавају строгост Земљине гравитације. Они су комично, урнебесно велики. А како се испоставило, ефикасно је и исплативо.
Замислите Међународну свемирску станицу са соларним плочама које су биле три пута дуже, али ипак савршено јаке и стабилне у микрогравитацијском окружењу ниске Земљине орбите.
Ово је технологија коју ће Арцхинаут Оне направити у свемиру тестирати већ 2022. године, што ће нам бити корак ближе оној свемирској производњи коју и даље вршим.
У јулу 2019. НАСА је објавила да је додијелила 73,7 милиона долара компанији Маде Ин Спаце, 3Д производној компанији са сједиштем у Моунтаин Виеву, у Калифорнији.
Овај уговор ће помоћи финансирању изградње и лансирања свемирског брода Арцхинаут Оне, који ће затим демонстрирати производњу и монтажу компоненти свемирских летјелица у свемиру.
Они ће изградити свемирску летјелицу која ће саставити властити систем напајања. У свемиру.
Ако све пође добро, Архинаут Један ће кренути према свемирском броду ракете Лаборатор Елецтрон из Новог Зеланда већ 2022. године.
Једном када стигне у орбиту, свемирска летјелица ће конструисати два сунчана поља од десет метара, довољна за напајање индустријског стандардног сателита од 200 кг. Врста сателита који служи као секундарни корисни терет на већим лансирањима. Генерално су под напоном, са њима је на располагању само неколико стотина вата.
Арцхинаут Оне ће 3Д исписати потпорне зраке, а затим ће одмотати соларне панеле са обе стране свемирске летјелице.
Производњом целог низа у свемиру, мањи сателит ће имати моћне могућности много веће свемирске летелице - 5 пута већу од снаге - моћи да напаја више научних инструмената, комуникационих инструмената итд.
Ово има смисла овде на Земљиној орбити, али има још више смисла дубље у Сунчевом систему, где количина соларне енергије на располагању свемирској летјелици пада.
НАСА-ин свемирски брод Јуно тренутно посећује Јупитер, 4-тонска свемирска летјелица има три соларна поља од 9 метара која садрже 18.698 соларних ћелија. Овде на Земљи способни су да производе 14 киловата електричне енергије. Али, на орбити Јупитера, соларне ћелије добијају само 1/25 количине сунчеве светлости.
НАСА улаже у неколико технологија које назива „прелазним тачкама“. То су технологије које су превише ризичне или компликоване да би се ваздухопловне компаније исплативо развијале. Али ако НАСА може смањити ризик, они би могли имати користи од комерцијалног истраживања свемира.
Ово је био други контакт додијељен компанији Маде ин Спаце за програм Арцхинаут. Први уговор, додељен још 2016. године, био је за земаљски тест Архинаута.
Постављен је у Нортхроп Грумман-ово термичко окружење за тестирање вакуума, које може опонашати екстремне температуре и низак притисак близу-вакуума простора.
Унутар коморе је Архинаут био у стању да произведе и састави различите конструкције. Показала је да може самостално саставити унапред припремљене компоненте попут чворова и решетки, као и разне поправке.
Ако овај тест измакне, следећа фаза биће тестирање технологије у свемиру, са лансирањем Арцхинаута Оне у идеалном случају до 2022. године.
Поред програма Арцхинаут, НАСА већ неколико година сарађује са Маде ин Спаце.
Најпознатије из овог партнерства је Аддитиве Мануфацтуринг Фацилити (или АМФ), тренутно на броду Међународне свемирске станице, који је стигао у марту 2016. године, обезбеђујући надоградњу на претходни штампач станице.
Током последњих неколико година, овај штампач је од полиетилена израдио десетине објеката у микрогравитацијском окружењу орбите. Али АМФ је у стању да штампа са различитим материјалима као што су метали и композити.
Партнерство са Маде ин Спаце омогућава НАСА-у да израђује резервне делове и поправља покварене комаде станице у орбити. Али такође омогућава компанији Маде ин Спаце да испроба своје амбициозније планове за производњу комплетне свемирске производње.
У 2018. години НАСА им је додијелила награду за истраживање иновација у малим предузећима Пхасе 2 за њихов производни систем Вулцан. Ово је свемирски производни систем који може радити са 30 различитих сировинских материјала, као што су алуминијум, титанијум или пластични композити за штампање 3Д предмета.
Вулцан ће такође моћи да одузме материјал, обрађујући делове до коначних облика. И све ће то бити обављено роботски. Циљ је изградити полимерне и металне компоненте високе чврстоће, високе прецизности у орбити на истом нивоу квалитета као и ствари које можете купити овде на Земљи.
Маде ин Спаце такође тестира технологију производње оптичких влакана у простору. Ова влакна преносе огромну количину података, али сигнал треба појачати на већим даљинама преноса. Постоји посебна врста кристала звана ЗБЛАН која може имати десетину или чак стоту губитак сигнала од традиционалних влакана, али то је тешко произвести у гравитацији Земље.
Недавни експеримент достављен Међународној свемирској станици произвешће ова ЗБЛАН влакна у свемиру, надамо се да ће произвести и до 50 км одједном. Како се трошкови лансирања смањују, можда би чак имало смисла производити оптичке каблове у свемиру и затим их вратити на Земљу.
Али такође има пуно смисла држати их у свемиру, направити софистициранији сателитски хардвер који никад није познат земаљском гравитацијом.
Маде ин Спаце такође ради на технологији која ће рециклирати полиетилен у нове 3Д штампане предмете. Када је толико летити терет у орбиту, оно рециклира оно што сте већ послали у свемир и спасио га одбацивањем у брод да би изгорело у орбити.
Све су то само дијелови много веће технолошке стратегије којој Маде ин Спаце ради - циљ комплетног свемирског система за производњу и монтажу.
У будућности ће се овде, на Земљи, пројектовати сателити, телескопи и други свемирски хардвер. Тада ће се сировине лансирати у свемир с производним системом Архинаута.
Арцхинаут ће произвести све саставне делове користећи свој 3Д штампач, а затим ће бити састављени заједно у свемиру.
Маде ин Спаце има два укуса Архинаута који они тренутно предлажу. ДИЛО систем изгледа као осмеространи канистар окружен соларним плочама са роботском руком која пружа врх.
Унутар канистера се налазе све сировине за свемирску комуникацијску антену. Рука узима преклопљене плоче са рефлекторима и затим их саставља. За причвршћивање плоча користи 3Д штампање, а затим се они расклапају у комуникациону антену.
Свемирска летјелица затим користи 3Д штампач за производњу и истискивање комуникацијског стреле из средишта.
Напреднија верзија назива се УЛИССЕС. То је верзија Арцхинаута са три роботске руке које окружују 3Д штампач. Свемирски брод производи разне решетке и чворове, а затим користи оружје да их састави у веће и веће структуре. Помоћу ове технологије они су заиста ограничени само количином сировина са којом свемирски брод мора да ради.
На њему би се могли израдити свемирски телескопи ширине десетине или чак стотине метара.
Комади се спајају за стварну свемирску производњу и монтажу. Већ 2022. године видећемо свемирске летелице како монтирају сопствене соларне панеле у свемиру, стварајући структуру која никада не треба да искуси гравитацију Земље.
И у наредним годинама видећемо све веће и веће свемирске летелице изграђене скоро у потпуности у орбити. И на крају, надам се да ће бити направљени од материјала прикупљеног из Сунчевог система.
Неки дан ћемо видети лансирање последње ракете терета. Последњи пут смо се мучили да добро и ван из свемира извучемо било шта од Земљине велике гравитације. Од тада ће то бити само туристи.
