Ahogy már több epizódban említettem, az emberiség egy kissé egy átmeneti időszakban van, amikor értelme van arra, hogy az anyagot felfelé és a Föld gravitációjáról jó pályára, és azon túl is elindítsuk. De ez valóban drága, 10 000 dollárba kerül fontként, amelyet keringőpályán kíván, és tízszeresére, ha a Holdon szeretné.
De az elkövetkező évtizedekben egyre több és több űrben működő infrastruktúránk épül fel űrben, amelyet bányászott anyagokból gyártottak űrben.
Az egyetlen dolog, amit valóban el kell hagyni a Föld ragaszkodó gravitációjából, mi leszünk, emberek, turisták, akik az egész űrinfrastruktúrát meg akarják látogatni.
Természetesen annak érdekében, hogy elérjük ezt a világűr-jövőt, a mérnököknek és a missziótervezőknek meg kell tervezniük és meg kell építeniük azt a technológiát, amely ezt lehetővé teszi.
Ez azt jelenti, hogy új prototípusokat, technológiákat és módszereket kell kipróbálni a bányászatban és az űrbázisú gyártásban.
Ez egy példa a távközlési műholdak olyan fajtájára, amelyet rendszeresen eljuttatnak az űrbe. A napelemek mérete és alakja attól a valóságtól függ, hogy a Föld gravitációja miért szar. Minden épített űrhajónak képesnek kell lennie a teljes gravitáció kezelésére itt a Földön, a tesztelési szakasz alatt.
Ezután képesnek kell lennie kezelni a brutális gyorsulást, remegést és az indítás egyéb erőit. Miután elérte a pályát, ki kell bontsa a napelemeit olyan konfigurációba, amely energiát termel az űrhajó számára.
Mint mindig, el kell mondanom a James Webb Űrtávcső szavait, hogy pánikba és félelembe kerüljünk, elképzelve az összetettséget és az origami pontosságot, amelynek több mint egymillió kilométerre kell lennie a Földtől, olyan helyen, amely képes nem szervizelhető.
Vessen egy pillantást ennek a művésznek a műholdas illusztrációjára, amelynek napelemeit teljes egészében pályára építették, és soha nem tapasztalták meg a Föld gravitációját. Komikusan, vidáman nagyok. És amint kiderül, hatékony és költséghatékony.
Képzelje el a Nemzetközi Űrállomást olyan napelemekkel, amelyek háromszor hosszabbak voltak, de még mindig tökéletesen erősek és stabilak az alacsony Föld pályájának mikrogravitációs környezetében.
Ezt a technológiát fogja kipróbálni a Made in Space Archinaut One már 2022-ben, egy lépéssel közelebb hozva mindazt az űr alapú gyártást, amelyben folyamatosan folytatom.
2019 júliusában a NASA bejelentette, hogy 73,7 millió dollárt ítél oda a Made In Space-nek, a 3D-s gyártó vállalatnak, amely Kaliforniában, a Mountain View-ban található.
Ez a szerződés hozzájárul majd a vállalat Archinaut One űrhajójának felépítéséhez és beindításához, amely aztán bemutatja az űrhajók alkatrészeinek gyártását és összeszerelését az űrben.
Olyan űrhajót fognak építeni, amely összeállítja a saját energiarendszerét. Űrben.
Ha minden jól megy, az Archinaut One már 2022-ben az Óceánból egy új-zélandi Rocket Lab Electron rakéta fedélzetén lesz.
Amint elérte a pályát, az űrhajó két tíz méteres napelemet épít fel, amely elegendő egy ipari szabványú 200 kg-os műhold táplálásához. Az a műholdas fajta, amely másodlagos hasznos teherként szolgál nagyobb dobások esetén. Általában alulteljesítettek, csupán néhány száz watt teljesítmény áll rendelkezésükre.
Az Archinaut 3D kinyomtatja a támasztó gerendákat, majd kibontja a napelemeket az űrhajó mindkét oldalán.
A teljes tömb űrben történő elkészítésével a kisebb műholdas sokkal nagyobb űrhajó - több mint ötszörösére képes - több energiával rendelkezik, amely képes több tudományos műszer, kommunikációs eszköz stb. Táplálására.
Ennek értelme van a Föld körüli pályán, de még inkább értelme van a Naprendszerben, ahol az űrhajók rendelkezésére álló napenergia mennyisége csökken.
A NASA Juno űrhajója jelenleg Jupiterbe látogat, a 4 tonnás űrhajónak három 9 méteres napeleme van, amelyek 18 698 napelemet tartalmaznak. Itt a Földön 14 kilovatt villamos energiát tudnak termelni. De a Jupiter pályáján a napelemek mindössze 1/25-nyi napfényt kapnak dolgozni.
A NASA számos technológiába fektetett be, amelyeket „csúcspontnak” nevez. Ezek olyan technológiák, amelyek túl kockázatosak vagy bonyolultak ahhoz, hogy a repülés és űrkutatási társaságok nyereségesen fejlődjenek. De ha a NASA csökkenteni tudja a kockázatokat, akkor hasznosak lehetnek a kereskedelmi űrkutatásban.
Ez volt a második kapcsolatfelvétel, amelyet a Made in Space kapott az Archinaut program számára. Az első, 2016-ban odaítélt szerződés az Archinaut földi tesztelésére irányult.
Behelyezték a Northrop Grumman hővákuum-tesztkörnyezetébe, amely utánozza a szélsőséges hőmérsékleteket és a tér közeli vákuumának alacsony nyomását.
A kamra belsejében az Archinaut különféle szerkezeteket tudott gyártani és összeszerelni. Megmutatta, hogy az előregyártott alkatrészeket, mint a csomópontokat és a rácsokat, teljesen autonóm módon összeszerelheti, valamint különféle javítási műveleteket is elvégezhet.
Ennek a tesztnek az elkerülésével a következő lépés az űrben lévő technológia kipróbálása, ideális esetben az Archinaut One 2022-ig történő elindítása.
Az Archinaut program mellett a NASA már évek óta együttműködik a Made in Space programmal.
Ennek a partnerségnek a leghíresebb az Adalékanyag-gyártó létesítmény (vagy AMF), amely jelenleg a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén található, és amely 2016 márciusában érkezett meg, és így tovább javíthatja az állomás korábbi nyomtatóját.
Az utóbbi években ez a nyomtató tucatnyi tárgyat készített a polietilénből keringő pálya mikrogravitációs környezetében. De az AMF képes különféle anyagokkal, például fémekkel és kompozitokkal nyomtatni.
A Made in Space partnerség lehetővé teszi a NASA számára, hogy cserealkatrészeket készítsen és javítson az állomás törött darabjait pályán. De ez lehetővé teszi a Made in Space számára, hogy kipróbálhassák ambiciózusabb tervüket a teljes űrtartalmú gyártás területén.
2018-ban a NASA odaítélte számukra a 2. fázisú kisvállalkozói innovációs kutatási díjat a Vulcan gyártórendszerükhöz. Ez egy helyalapú gyártási rendszer, amely 30 különféle alapanyaggal, például alumínium, titán vagy műanyag kompozitokkal képes együttműködni 3D elemek nyomtatásához.
A Vulcan képes kivonni az anyagot, megmunkálva az alkatrészeket a végső alakjukig. És mindez robotikusan történik. A cél az, hogy nagy szilárdságú, nagy pontosságú polimereket és fém alkatrészeket építsenek pályára olyan minőségi szinttel, mint a földön megvásárolható cuccok.
A Made in Space is kipróbálja az optikai szálak űrben történő előállításának technológiáját. Ezek a szálak hatalmas mennyiségű adatot továbbítanak, de a jelet nagyobb átviteli távolságokon is fokozni kell. Van egy speciális típusú ZBLAN nevű kristály, amelynek tized vagy akár századja lehet a hagyományos rostok jelvesztéséből, ám a Föld gravitációjában nehéz előállítani.
Egy nemrégiben a Nemzetközi Űrállomásra átadott kísérlet eredményeként előállítják ezeket a ZBLAN szálakat az űrben, remélhetőleg akár 50 km-re is egyidejűleg. Mivel a bevezetési költségek csökkennek, akár gazdasági szempontból is ésszerű lehet száloptikai kábelek gyártása az űrben, majd visszatérésük a Földre.
De nagyon sok értelme van annak, ha űrben tartjuk őket, és kifinomultabb műholdas hardvert készítünk, amely soha nem volt ismert a Föld gravitációja.
A Made in Space technológián dolgozik, amely újrahasznosítja a polietilént új 3D-s nyomtatott elemekké. Amikor olyan drága, hogy rakományt pályára szállítsanak, újrahasznosíthatja azt, amit már elküldött az űrbe, és megóvja attól, hogy a fedélzeten dömpingelték, és keringjen a pályára.
Ez mind csupán egy sokkal nagyobb technológiai stratégia darabja, amelyen a Made in Space dolgozik - egy teljes, hely alapú gyártási és összeszerelési rendszer célja.
A jövőben műholdakat, távcsöveket és más űrben működő hardvereket tervezünk itt a Földön. Ezután a nyersanyagokat az Archinaut gyártórendszerével űrbe hozzák.
Az Archinaut a 3D nyomtató használatával elkészíti az összes alkatrészt, majd össze fogják őket összeállítani az űrben.
A Made in Space két ízvilággal rendelkezik az Archinaut számára, amelyeket most javasolnak. A DILO rendszer úgy néz ki, mint egy nyolcszögletű tartály, amelyet napelemek vesznek körül, és a robotkarja kihajtja a tetejét.
A tartály belsejében mind az űrben működő kommunikációs antenna alapanyaga. A kar összehajtja a reflektorpaneleket, majd összeszereli őket. 3D nyomtatás segítségével rögzíti a paneleket, majd a kommunikációs tálcává kibontják.
Az űrhajó ezután 3D nyomtatót használ egy kommunikációs gém előállításához és extrudálásához a központjából.
A fejlettebb verziót ULISSES-nek hívják. Ez az Archinaut verziója, három robotkarral, amelyek körülvevő 3D-s nyomtatót tartalmaznak. Az űrhajó különféle rácsokat és csomópontokat gyárt, majd a karjaival nagyobb és nagyobb szerkezetekbe állítja őket. Ezzel a technológiával ténylegesen csak az űrhajók által felhasznált nyersanyagok mennyisége korlátozódik.
Több tucat vagy akár száz méter átmérőjű űrtávcsöveket építhetne.
A darabok összegyűlnek a valódi, hely alapú gyártáshoz és összeszereléshez. 2022-ben már láthatjuk, hogy egy űrhajó összeállítja saját napelemeit az űrben, és olyan szerkezetet hoz létre, amelynek soha nem kell megtapasztalnia a Föld gravitációját.
És az elkövetkező években nagyobb és nagyobb űrhajókat látunk majdnem teljesen pályára építve. És végül, remélem, ők készülnek a Naprendszerből betakarított anyagból.
Egy nap meglátjuk az utolsó rakéta dobását. Utoljára zavartam, hogy bármit elhozunk a Föld hatalmas gravitációjából, és űrbe. Innentől kezdve csak turisták lesznek.
