Birisi NASA'nın uzayda bazı kılıç dövüşlerine hazırlandığını düşünürdü! En azından NASA'nın ilk defa geliştirdiği yeni zırhı gördüklerinde edinebilecekleri izlenim budur. Resmi olarak, astronotlara, uzay gemilerine ve konuşlandırılabilir cihazlara koruma sağlayacak yeni bir tür “uzay kumaşı” olarak bahsediyorlar. Ama sıradan gözlemciye, zincir posta zırhına çok benziyor!
Yeni zırh, NASA'nın Jet Sevk Laboratuarı'ndan bir sistem mühendisi olan Polit Casillas'ın beyni. Geleneksel tekstillerden esinlenilen bu zırh, şekli hızla katlayabilen ve değiştirebilen dokuma metal kumaşlar oluşturmak için ek imalatta (3 boyutlu baskı olarak da bilinir) yapılan ilerlemelere dayanır. Ve bir gün yakında, hemen hemen her şey için kullanılabilir!
İspanya'da bir moda tasarımcının oğlu olan Casillas, kumaşlar ve tekstil ürünleri etrafında büyüdü ve tasarım uğruna nasıl kullanıldıklarına ilgi duydu. Tekstilde sayısız ipliği bir araya getirerek tekstil ürünlerinin üretilmesine benzer şekilde, Casilla'nın prototip uzay kumaşı tek parça halinde metal kareler oluşturmak için 3 boyutlu baskıya dayanıyor ve daha sonra bir zırh oluşturmak için bir araya getiriliyor.
Casillas, bu yeni uzay dokusuyla olan çalışmalarına ek olarak, gelişmiş kavramların ve sistemlerin hızlı prototiplendirilmesinde uzmanlaşmış JPL’nin Atelier atölyesine liderlik ediyor. Bu hızlı ortak çalışma ortamı farklı teknolojilerle çalışır ve yenilerini (4 boyutlu baskı gibi) mevcut tasarımlara dahil etmenin yollarını arar. Casillas'ın bu kavramı bir NASA basın bülteninde açıkladığı gibi:
“Biz buna '4-D baskı' diyoruz çünkü bu malzemelerin hem geometrisini hem de işlevini yazdırabiliriz. 20. Yüzyıl üretimi seri üretim ile yönlendirildiyse, bu işlevlerin seri üretimidir. ”
Uzay kumaşları, yansıtıcılık, pasif ısı yönetimi, katlanabilirlik ve gerilme mukavemetini içeren dört temel fonksiyona sahiptir. Bir tarafı ışığı yansıtan ve diğer tarafı ışığı emen malzeme, termal kontrol aracı olarak işlev görür. Aynı zamanda birçok farklı şekilde katlanabilir ve şekillere uyum sağlayabilir, aynı zamanda çekerek gelen kuvvetleri sürdürebilmesi için gerilme mukavemetini korur.
Bu kumaşlar astronotları korumak ve büyük antenleri, konuşlandırılabilir cihazları ve uzay araçlarını meteoritlerden ve diğer tehlikelerden korumak için kullanılabilir. Ek olarak, aşırı ortamlara yönelik görevlerin unsurlardan korunmasını sağlamak için kullanılabilirler. NASA'nın önümüzdeki on yılda bir lander - aka olarak araştırmayı planladığı Jüpiter’in moon Europa'sını düşünün. Europa Makası misyon.
Burada ve diğer “okyanus dünyalarında” - Ceres, Enceladus, Titan ve Pluto gibi - bu tür esnek zırh uzay aracı için yalıtım sağlayabilir. Düz olmayan arazilere de uygun şekilde şekil değiştirebilmelerini sağlamak için iniş desteklerinde kullanılabilirler. Bu tür materyaller, kalıcı gölgeli kraterlerin su buzu varlığına izin verdiği Güney Kutbu-Aitken Havzası gibi Mars veya Ay için habitatlar inşa etmek için de kullanılabilir.
Bu malzemenin bir başka yararı da, geleneksel imalat yöntemleri kullanılarak yapılan malzemelere kıyasla üretilmesinin oldukça ucuz olmasıdır. Normal koşullar altında, uzay aracı tasarlamak ve inşa etmek karmaşık ve maliyetli bir süreçtir. Ancak, farklı geliştirme aşamalarında bir malzemeye birden fazla işlev ekleyerek, tüm süreç daha ucuz hale getirilebilir ve yeni tasarımlar uygulanabilir.
Andrew Shapiro-Scharlotta, uzay kumaşı gibi erken aşama teknolojilerini finanse etmekten sorumlu bir ofis olan JPL'nin Uzay Teknoloji Ofisi'nin yöneticisidir. Dediği gibi, bu tür bir üretim süreci her türlü tasarım ve yeni görev konseptini mümkün kılabilir. “Sadece mümkün olanın yüzeyini çiziyoruz” dedi. “Üretim için ek maliyet olmadan organik ve doğrusal olmayan şekillerin kullanılması daha verimli mekanik tasarımlara yol açacaktır.”
3 boyutlu baskının ISS'de kullanılmak üzere nasıl geliştirildiğine uygun olarak, JPL ekibi sadece bu kumaşı uzayda kullanmakla kalmayıp aynı zamanda uzayda da üretmeyi istemektedir. Gelecekte Casillas, ek maliyet tasarrufu sağlayan ve gerekli bileşenlerin hızlı, isteğe bağlı üretimini sağlayan geri dönüştürülmüş malzemelerden araçların ve yapısal malzemelerin basılabileceği bir süreç öngörmektedir.
Böyle bir üretim süreci, uzay aracı ve uzay sistemlerinin oluşturulma biçiminde devrim yaratabilir. Birçok farklı parçadan (daha sonra birleştirilmesi gereken) yaratılan gemiler, takım elbiseleri ve robotik zanaat yerine, “bütün bez” gibi basılabilirler. Üretim devrimi öyle görünüyor ki baş döndürüyor!
