NASAが宇宙での剣闘の準備をしていると思う人もいるでしょう。少なくとも、これは、NASAが初めてNASAを開発しているのを目にしたときの印象です。公式には、宇宙飛行士、宇宙船、展開可能なデバイスを保護する新しいタイプの「宇宙構造」と呼ばれています。しかし、普通の観察者には、チェーンメールの鎧によく似ています。
新しい装甲は、NASAのジェット推進研究所のシステムエンジニアであるPolit Casillasの発案によるものです。従来のテキスタイルに触発されたこの鎧は、積層造形(別名3Dプリンティング)の進歩を利用して、すばやく折りたたみ、形状を変更できる金属織物を作成します。そしていつの日か、ほぼすべてに使用できるようになります!
スペインのファッションデザイナーの息子として、カシージャスはファブリックやテキスタイルを中心に育ち、デザインのためにそれらがどのように使用されているかに興味をそそられました。無数の糸を織り合わせてテキスタイルを製造するのと同じように、カシラのプロトタイプの宇宙用ファブリックは、3D印刷を利用して金属の正方形を1つに作成し、それらをつなぎ合わせて鎧のコートを形成します。
カシラスは、この新しいスペースファブリックでの作業に加えて、高度な概念とシステムのラピッドプロトタイピングを専門とするJPLのアトリエワークショップを共同でリードしています。このペースの速いコラボレーティブ環境はさまざまなテクノロジーで機能し、新しいもの(4D印刷など)を既存の設計に組み込む方法を探します。カシージャスがNASAのプレスリリースでこの概念を説明したように:
「これらの材料の形状と機能の両方を印刷できるため、これを「4D印刷」と呼びます。 20世紀の製造業が大量生産によって推進されていた場合、これは機能の大量生産です。」
スペースファブリックには、反射率、パッシブヒートマネジメント、折りたたみ性、引張強度など、4つの重要な機能があります。片面が光を反射し、もう片面が光を吸収するため、材料は熱制御の手段として機能します。また、引っ張り力を維持できるように引張強度を維持しながら、さまざまな方法で折りたたんで形状に適応させることもできます。
これらのファブリックは、宇宙飛行士を保護し、大きなアンテナ、展開可能なデバイス、宇宙船を隕石やその他の危険から保護するために使用できます。さらに、極限環境へのミッションを要素から確実に保護するために使用することもできます。 NASAが今後10年間に着陸船(別名)を使用して探査することを計画している木星の月エウロパについて考えてみましょう。の ヨーロッパクリッパー ミッション。
ここ、およびセレス、エンケラドス、タイタン、プルートなどの他の「海の世界」では、この種の柔軟な鎧は宇宙船に断熱材を提供する可能性があります。着陸支柱で使用して、凹凸のある地形にもフィットするように形状を変更できるようにします。この種の材料は、火星や月の生息地を構築するためにも使用できます。南極エイトケン盆地のように、永久に日陰のクレーターが水の氷の存在を可能にします。
この材料のもう1つの利点は、従来の製造方法を使用して製造された材料と比較して、製造コストがかなり安いという事実です。通常の条件下では、宇宙船の設計と構築は複雑で費用のかかるプロセスです。しかし、開発のさまざまな段階で材料に複数の機能を追加することにより、プロセス全体を安価にして、新しい設計を実装できます。
Andrew Shapiro-Scharlottaは、JPLのスペーステクノロジーオフィスのマネージャーであり、スペースファブリックなどの初期段階のテクノロジーへの資金提供を担当しています。彼が言ったように、この種の生産プロセスはあらゆる種類のデザインと新しいミッションのコンセプトを可能にするでしょう。 「私たちは可能なことのほんの一部を引っ掻いているだけです」と彼は言った。 「製造に追加コストをかけずに有機的で非線形の形状を使用することで、より効率的な機械設計が可能になります。
JSチームは、ISSでの使用のために3Dプリントがどのように開発されたかに合わせて、このファブリックを宇宙で使用するだけでなく、宇宙でも製造したいと考えています。将来的には、Casillasは、リサイクルされた材料からツールや構造材料を印刷できるプロセスも想定しており、追加のコスト削減を実現し、必要なコンポーネントのオンデマンドの迅速な生産を可能にします。
そのような製造プロセスは、宇宙船と宇宙システムが作成される方法に革命を起こす可能性があります。多くの異なるパーツから作成された船、スーツ、ロボットクラフト(その後、組み立てる必要がある)の代わりに、「全体の布」のように印刷できます。製造革命のようです、loometh!