Man skulle tro at NASA forberedte seg på noen sverdkamp i verdensrommet! I det minste er det inntrykket man kan få når de ser den nye rustningen som NASA utvikler seg for første gang. Offisielt omtaler de det som en ny type “romfarge”, en som vil gi beskyttelse til astronauter, romskip og distribuerbare enheter. Men for den tilfeldige observatøren ser det mye ut som kjedepostrustning!
Den nye rustningen er hjernen til Polit Casillas, en systemingeniør fra NASAs Jet Propulsion Laboratory. Inspirert av tradisjonelle tekstiler, er dette rustningen avhengig av fremskritt i tilsetningsindustrien (også 3D-utskrift) for å lage vevde metallstoffer som raskt kan brettes og endre form. Og en dag snart kan den brukes til omtrent alt!
Som sønn av en motedesigner i Spania, vokste Casillas opp rundt tekstiler og tekstiler, og ble fascinert av hvordan de brukes for designens skyld. På samme måte som tekstiler produseres ved å veve utallige tråder, er Casillas romtype avhengig av 3D-utskrift for å lage metallruter i ett stykke, som deretter blir strammet sammen for å danne et rustningslag.
I tillegg til arbeidet med dette nye romfarget, leder Casillas JPLs Atelier-verksted, som spesialiserte seg i hurtig-prototyping av avanserte konsepter og systemer. Dette fartsfylte samarbeidsmiljøet jobber med forskjellige teknologier og ser etter måter å integrere nye (for eksempel 4-D-utskrift) i eksisterende design. Som Casillas beskrev dette konseptet i en pressemelding fra NASA:
“Vi kaller det‘ 4-D printing ’fordi vi kan skrive ut både geometrien og funksjonen til disse materialene. Hvis produksjonen fra det 20. århundre ble drevet av masseproduksjon, er dette masseproduksjon av funksjoner. ”
Romstoffene har fire viktige funksjoner, som inkluderer refleksjonsevne, passiv varmestyring, sammenleggbarhet og strekkfasthet. Når den ene siden reflekterer lys og den andre absorberer det, fungerer materialet som et middel for termisk kontroll. Den kan også brettes på mange forskjellige måter og tilpasse seg former, samtidig som den opprettholder strekkfasthet for å sikre at den kan opprettholde krefter som trekker på den.
Disse stoffene kan brukes til å beskytte astronauter og skjerme store antenner, utplasserbare enheter og romskip fra meteoritter og andre farer. I tillegg kan de brukes til å sikre at oppdrag til ekstreme miljøer ville bli beskyttet mot elementene. Tenk på Jupiters måne Europa, som NASA planlegger å utforske det kommende tiåret ved å bruke en lander - aka. de Europa Clipper oppdrag.
Her, og på andre "havverdener" - som Ceres, Enceladus, Titan og Pluto - kan denne typen fleksible rustninger gi isolasjon for romskip. De kan brukes på landstivere for å sikre at de også kunne endre form for å passe over ujevnt terreng. Denne typen materiale kan også brukes til å bygge naturtyper for Mars eller månen - som Sørpolen-Aitkenbassenget, der permanent skyggelagte kratere tillater eksistensen av vannis.
En annen fordel med dette materialet er det faktum at det er betydelig billigere å produsere sammenlignet med materialer laget med tradisjonelle fremstillingsmetoder. Under vanlige forhold er utforming og bygging av romfartøy en kompleks og kostbar prosess. Men ved å legge til flere funksjoner til et materiale i forskjellige utviklingsstadier, kan hele prosessen gjøres billigere og nye design kan implementeres.
Andrew Shapiro-Scharlotta er en leder ved JPLs Space Technology Office, et kontor som er ansvarlig for finansiering av tidlige stadier som romfarget. Som han sa det, kunne denne typen produksjonsprosesser muliggjøre alle slags design og nye misjonskonsepter. "Vi klør bare på overflaten av det som er mulig," sa han. "Bruk av organiske og ikke-lineære former uten tilleggskostnader for fabrikasjon vil føre til mer effektive mekaniske konstruksjoner."
I tråd med hvordan 3D-utskrift er utviklet for bruk ombord på ISS, ønsker ikke JPL-teamet å bruke dette stoffet i verdensrommet, men også produsere det i verdensrommet. I fremtiden ser Casillas også for seg en prosess der verktøy og konstruksjonsmaterialer kan skrives ut fra resirkulerte materialer, noe som gir ekstra kostnadsbesparelser og muliggjør rask, on-demand produksjon av nødvendige komponenter.
En slik produksjonsprosess kan revolusjonere hvordan romfartøyer og romfartssystemer skapes. I stedet for skip, drakter og robotfartøy laget av mange forskjellige deler (som deretter må settes sammen), kunne de bli skrevet ut som "hel duk". Det virker som om produksjonsrevolusjonen er!
