Kao što sam već spomenuo u nekoliko epizoda, čovječanstvo je u pomalom prijelaznom razdoblju, vremenu kada ima smisla lansirati materijal iz Zemljine gravitacije dobro u orbitu i izvan nje. Ali to je zaista skupo, košta i do 10 000 dolara po funti koju želite u orbiti, i 10 puta ako želite na Mjesecu.
Ali tijekom sljedećih desetljeća izgradit će se sve više i više naše svemirske infrastrukture u svemiru, proizvedeno od miniranih materijala u svemiru.
Jedino što ćemo zapravo morati dobro ostaviti Zemljinu prilijepljenu gravitaciju bit ćemo mi, ljudi, turisti, koji želimo posjetiti svu svemirsku infrastrukturu.
Naravno, da bi se postigla svemirska budućnost, inženjeri i planeri misija morat će osmisliti i konstruirati tehnologiju koja će to omogućiti.
To znači testiranje novih prototipa, tehnologija i metodologija za rudarstvo i svemirsku proizvodnju.
Ovo je primjer vrste telekomunikacijskog satelita koji se redovito lansira u svemir. Veličina i oblik solarnih panela ovise o stvarnosti koju gravitacija Zemlje ... sisa. Svaka izgrađena svemirska letjelica mora biti sposobna da podnese svu gravitaciju dolje na Zemlji, tijekom faze ispitivanja.
Tada se mora moći nositi s brutalnim ubrzanjem, tresenjem i drugim silama lansiranja. Kad dosegne u orbitu, mora razviti svoje solarne ploče u konfiguraciju koja može generirati snagu za svemirsku letjelicu.
Kao i uvijek, samo moram reći riječi, svemirski teleskop James Webb, da vas dovedem u stanje panike i straha, zamišljajući složenost i preciznost origamija koji se treba dogoditi na više od milion kilometara od Zemlje, na mjestu koje može Ne mogu se servisirati.
Sada pogledajte ilustraciju ovog umjetnika satelita čiji su solarni paneli izgrađeni u potpunosti u orbiti i nikad ne doživljavaju strogost Zemljine gravitacije. Oni su komično, smiješno veliki. I kao što se ispostavilo, učinkovit i isplativ.
Zamislite Međunarodnu svemirsku stanicu sa solarnim pločama koje su bile tri puta duže, ali još uvijek savršeno jake i stabilne u mikrogravitacijskom okružju niske Zemljine orbite.
Ovo je tehnologija koju je Arhivata One proizvela u svemiru već 2022. godine, čime ćemo se približiti onom svemirskom proizvodnjom koje i dalje nastavljam.
U srpnju 2019. NASA je objavila da je dodijelila 73,7 milijuna dolara tvrtki Made In Space, 3D proizvodnoj kompaniji sa sjedištem u Mountain Viewu, u Kaliforniji.
Ovaj će ugovor pomoći u financiranju izgradnje i lansiranja svemirske letjelice Archinaut One koja će zatim pokazati proizvodnju i montažu svemirskih letjelica u svemiru.
Izgradit će svemirsku letjelicu koja će sastaviti vlastiti energetski sustav. U svemiru.
Ako sve pođe dobro, Archinaut One će krenuti prema svemirskom brodu rakete Lab Electron rakete s Novog Zelanda već 2022. godine.
Nakon što dosegne orbitu, svemirska letjelica će konstruirati dva solarna polja od deset metara, dovoljna za napajanje industrijskog standardnog satelita od 200 kg. Vrsta satelita koji služi kao sekundarni korisni teret na većim lansiranjima. Općenito su pod naponom, na raspolaganju im je samo nekoliko stotina vata.
Archinaut One 3D će ispisati potporne zrake, a zatim će odmotati solarne ploče s obje strane svemirskog broda.
Proizvodnjom čitavog niza u svemiru, manji satelit imat će moći mnogo veće svemirske letjelice - 5 puta veću od snage - moći napajati više znanstvenih instrumenata, komunikacijskih instrumenata itd.
Ovo ima smisla ovdje na zemaljskoj orbiti, ali ima još više smisla dublje u Sunčevom sustavu, gdje količina sunčeve energije na raspolaganju svemirskoj letjelici pada.
NASA-in svemirski brod Juno trenutno posjećuje Jupiter, 4-tonska svemirska letjelica ima tri 9-metarska solarna polja koja sadrže 18.698 solarnih ćelija. Ovdje na Zemlji sposobni su proizvoditi 14 kilovata električne energije. Ali na orbiti Jupitera, solarne ćelije dobivaju tek 1/25 količine sunčeve svjetlosti za rad.
NASA ulaže u nekoliko tehnologija koje naziva "prelaznim točkama". To su tehnologije koje su previše rizične ili složene da bi se zrakoplovne tvrtke isplativo razvijale. Ali ako NASA može smanjiti rizik, oni bi mogli imati koristi od komercijalnog istraživanja svemira.
Ovo je bio drugi kontakt dodijeljen Made in Space za program Archinaut. Prvi ugovor, dodijeljen još 2016. godine, bio je za temeljni test Archinauta.
Postavljeno je u Northrop Grummanovo termičko ispitivanje termičkog vakuuma, koje može oponašati ekstremne temperature i nizak tlak skoro vakuuma prostora.
Unutar komore, Arhinaut je bio u stanju proizvesti i sastaviti razne građevine. Pokazao je da može sastaviti gotove sastavne dijelove poput čvorova i rešetki potpuno autonomno, kao i razne popravne radnje.
Ako ovaj test nestane, sljedeća faza bit će testiranje tehnologije u svemiru, uz lansiranje Archinauta One u idealnom slučaju do 2022. godine.
Pored programa Archinaut, NASA već nekoliko godina radi s Made in Space.
Najpoznatije iz ovog partnerstva je Additive Manufacturing Facility (ili AMF), koji se trenutno nalazi na brodu International Space Station, a stigao je u ožujku 2016., osiguravajući nadogradnju na prijašnji pisač stanice.
U posljednjih nekoliko godina ovaj je pisač iz polietilena izradio desetine objekata u mikrogravitacijskom okružju orbite. Ali AMF može tiskati s različitim materijalima poput metala i kompozita.
Partnerstvo s Made in Space omogućuje NASA-i da izrađuje zamjenske dijelove i popravlja polomljene komade stanice u orbiti. No također omogućuje Made in Space-u da isproba svoje ambicioznije planove za proizvodnju u potpunosti iz svemira.
Godine 2018. NASA im je dodijelila nagradu Phase 2 Small Business Innovation Research za njihov proizvodni sustav Vulcan. Ovo je svemirski proizvodni sustav koji može raditi s 30 različitih sirovinskih materijala, poput aluminija, titana ili plastičnih kompozita za ispis 3D predmeta.
Vulcan će također moći oduzeti materijal, obrađujući dijelove do njihovih konačnih oblika. I sve će biti obavljeno robotski. Cilj je izgraditi visokokvalitetne polimerne i metalne komponente u orbiti na istoj razini kvalitete kao i stvari koje možete kupiti ovdje na Zemlji.
Made in Space također je testiranje tehnologije proizvodnje optičkih vlakana u svemiru. Ta vlakna prenose ogromnu količinu podataka, ali signal treba pojačati na većim udaljenostima prijenosa. Postoji posebna vrsta kristala zvana ZBLAN koja može imati desetinu ili čak stotu gubitak signala od tradicionalnih vlakana, ali to je teško proizvesti u gravitaciji Zemlje.
Nedavni eksperiment, isporučen Međunarodnoj svemirskoj stanici, proizvest će ova ZBLAN vlakna u svemiru, nadamo se da će istodobno proizvesti i do 50 km. Kako se troškovi lansiranja smanjuju, možda bi čak imalo smisla proizvoditi optičke kablove u svemiru i zatim ih vratiti na Zemlju.
Ali također ima puno smisla držati ih u svemiru, napraviti sofisticiraniji satelitski hardver koji nikad nije poznat Zemljom-gravitacijom.
Made in Space također radi na tehnologiji koja će reciklirati polietilen natrag u nove 3D otisnute predmete. Kad je toliko letjeti tovar u orbitu, ono reciklira ono što ste već poslali u svemir i spasio ga odbacivanjem u brod da bi izgorjelo u orbiti.
Sve su to dijelovi mnogo veće tehnološke strategije kojoj Made in Space radi - cilj cjelovitog svemirskog sustava za proizvodnju i montažu.
U budućnosti će se ovdje, na Zemlji, projektirati sateliti, teleskopi i drugi svemirski hardver. Tada će se sirovine lansirati u svemir s proizvodnim sustavom Archinauta.
Archinaut će proizvesti sve sastavne dijelove pomoću svog 3D pisača i tada će se sastaviti u svemiru.
Made in Space ima dva ukusa Archinauta koji oni trenutno predlažu. DILO sustav izgleda kao osmerokutni kanistar okružen solarnim pločama s robotskom rukom koja izvire na vrhu.
Unutar kanistera nalaze se sve sirovine za svemirsku komunikacijsku antenu. Ruka uzima preklopljene ploče s reflektorima i zatim ih sastavlja. Za pričvršćivanje ploča koristi se 3D ispisom i oni se zatim razviju u komunikacijsku ploču.
Svemirski brod tada koristi 3D pisač za proizvodnju i istiskivanje komunikacijskog strele iz središta.
Naprednija verzija naziva se ULISSES. To je verzija Archinauta sa tri robotske ruke koje okružuju 3D pisač. Svemirski brod proizvodi razne potkove i čvorove, a zatim koristi ruke kako bi ih sastavio u veće i veće strukture. Pomoću ove tehnologije oni su zaista ograničeni samo količinom sirovina s kojom svemirski brod mora raditi.
Iz njega bi se mogli izraditi svemirski teleskopi širine desetke ili čak stotine metara.
Ovi komadi se spajaju za stvarnu svemirsku proizvodnju i montažu. Već 2022. vidjet ćemo svemirsku letjelicu kako okuplja vlastite solarne ploče u svemiru, stvarajući strukturu koja nikada ne treba iskusiti gravitaciju Zemlje.
I u narednim godinama, vidjet ćemo sve veće i veće svemirske letjelice izgrađene gotovo u potpunosti u orbiti. I na kraju, nadam se da će biti napravljeni od materijala prikupljenog iz Sunčevog sustava.
Jednog dana vidjet ćemo lansiranje posljednje teretne rakete. Posljednji put kad smo se trudili izvesti bilo kakvu masovnu gravitaciju Zemlje dobro i van u svemir. Od tada će to biti samo turisti.
