כפי שציינתי בכמה פרקים כעת, האנושות נמצאת בתקופת מעבר מסוימת, תקופה בה הגיוני לשגר חומר אל מחוץ למעגל הכובד של כדור הארץ למסלול, ומעבר לו. אבל זה ממש יקר, עולה עד 10,000 דולר לכל פאונד שאתה רוצה במסלול, ו 10 פעמים אם אתה רוצה את זה על הירח.
אך במהלך העשורים הבאים תיבנה יותר ויותר מהתשתיות מבוססות החלל שלנו בחלל, מיוצרים מחומרים שנכרתו בחלל.
הדבר היחיד שבאמת צריך להשאיר את טובת הכובד הדביקה של כדור הארץ הוא אנחנו, בני האדם, התיירים, שנרצה לבקר בכל תשתית החלל ההיא.
כמובן שכדי להשיג עתיד חלל זה, מהנדסים ומתכנני משימה יצטרכו לתכנן ולבנות את הטכנולוגיה שתאפשר זאת.
המשמעות היא בדיקת אבות-טיפוס, טכנולוגיות ומתודולוגיות חדשות לייצור כרייה וייצור שטח.
זו דוגמה לסוג הלוויין הטלקומוניקציוני שמשגר באופן קבוע לחלל. הגודל והצורה של לוחות השמש שלו תלויים במציאות שכוח הכבידה ... מבאס. כל חללית שנבנתה צריכה להיות מסוגלת להתמודד עם כוח המשיכה המלא כאן על פני כדור הארץ, לאורך כל שלב הבדיקה.
ואז הוא צריך להיות מסוגל להתמודד עם ההאצה האכזרית, הטלטול וכוחות השיגור האחרים. ברגע שהוא מגיע למסלול הוא צריך לפרוס את לוחות השמש שלו לתצורה שיכולה לייצר חשמל לחללית.
כמו תמיד, אני רק צריך לומר את המילים, טלסקופ החלל ג'יימס ווב, כדי להכניס אותך למצב של פאניקה וחרדה, לדמיין את המורכבות ואת הדיוק באוריגמי שצריך לקרות יותר ממיליון קילומטרים מכדור הארץ, במקום שיכול להיות לא ניתן לקבל שירות.
כעת, התבונן באיור האמן הזה של לוויין שהלוחות הסולאריים שלו בנויים לגמרי במסלול, ולעולם לא נתקלו בקשיחות הכובד של כדור הארץ. הם קומיים, מצחיקים במיוחד. וכפי שמתברר, יעיל וחסכוני.
דמיין את תחנת החלל הבינלאומית עם פאנלים סולאריים שהיו ארוכים פי שלוש, אך עדיין חזקים ויציבים לחלוטין בסביבת המיקרוביה של מסלול כדור הארץ נמוך.
זו הטכנולוגיה ש- Made in Space's Archinaut One תבדוק כבר בשנת 2022, ותקרב אותנו צעד אחד קרוב יותר לייצור מבוסס-החלל שאני ממשיכה להמשיך בו.
ביולי, 2019, הודיעה נאס"א כי העניקה 73.7 מיליון דולר לחברת Made In Space, חברת ייצור תלת מימדית שממוקמת במאונטיין ויו, קליפורניה.
חוזה זה יסייע במימון ההקמה וההשקה של חללית Archinaut One של החברה, שתמחיש את הייצור וההרכבה של רכיבי החלל בחלל.
הם הולכים לבנות חללית שתרכיב מערכת כוח משלה. בחלל.
אם הכל ילך כשורה, ארכינאוט וואן יפנה לחלל על טיל רקטת מעבדה אלקטרונית מניו זילנד כבר בשנת 2022.
ברגע שתגיע למסלול, החללית תבנה שני מערכים סולאריים באורך עשרה מטרים, שיספקו לוויין רגיל של 200 ק"ג בתעשייה. סוג הלוויין המשמש כמטען משני בשיגור גדול יותר. בדרך כלל הם בעלי כוח, עם רק כמה מאות וואט כוח זמינים להם.
Archinaut One ידפיס תלת מימד את קורות התמיכה ואז יפרק את לוחות השמש משני צדי החללית.
על ידי ייצור המערך כולו בחלל, לוויין הקטן יותר יכולות כוח של חללית גדולה בהרבה - פי 5 מהכוח - המסוגל להניע יותר מכשירי מדע, מכשירי תקשורת וכו '.
זה הגיוני כאן במסלול כדור הארץ, אבל זה יותר עמוק במערכת השמש, שם כמות האנרגיה הסולארית הזמינה לחללית נופלת.
החללית ג'ונו של נאס"א מבקרת בימים אלה את יופיטר. לחללית 4 הטון יש שלושה מערכים סולאריים בגובה 9 מטרים המכילים 18,698 תאים סולאריים. כאן בכדור הארץ הם מסוגלים לייצר 14 קילוואט חשמל. אבל מחוץ למסלולו של צדק, תאי השמש מקבלים כמות של 1/5 בלבד של אור שמש לעבוד איתם.
נאס"א השקיעה במספר טכנולוגיות שהיא מכנה "נקודות הטלה". מדובר בטכנולוגיות מסוכנות או מסובכות מכדי שחברות תעופה וחלל יתפתחו ברווחים. אבל אם נאס"א יכולה להפחית את הסיכונים, הם יכולים להועיל לחקירת שטחים מסחריים.
זה היה הקשר השני שהוענק ל- Made in Space עבור תוכנית Archinaut. החוזה הראשון שהוענק בשנת 2016 נועד לבדיקה ארצ'ינאטית על בסיס קרקע.
זה הוכנס לסביבת בדיקת הוואקום התרמית של נורת'רופ גרומן, שיכולה לחקות את הקצוות בטמפרטורה ואת הלחץ הנמוך של הוואקום כמעט-קרוב של החלל.
בתוך החדר הצליח ארכינאוט לייצר ולהרכיב מבנים שונים. הוא הדגים כי הוא יכול להרכיב רכיבים מפוברקים מראש כמו צמתים וסבכות באופן אוטונומי לחלוטין, כמו גם פעולות תיקון שונות.
עם מבחן זה על הסף, השלב הבא יהיה לבחון את הטכנולוגיה בחלל, עם השקת Archinaut One באופן אידיאלי עד 2022.
בנוסף לתוכנית Archinaut, נאס"א עובדת עם Made in Space כבר כמה שנים.
המפורסם בשותפות זו הוא מתקן ייצור התוספות (או AMF), הנמצא כיום על תחנת החלל הבינלאומית, שהגיעה במרץ 2016, ומספקת שדרוג למדפסת הקודמת של התחנה.
במהלך השנים האחרונות יצרה מדפסת זו עשרות חפצים בסביבת המיקרובראוויציה של מסלול מתוך פוליאתילן. אבל ה- AMF מסוגל להדפיס עם חומרים שונים כמו מתכות וחומרים מרוכבים.
השותפות עם Made in Space מאפשרת לנאס"א ליצור חלקי חילוף, ולתקן חלקים שבורים של התחנה במסלול. אבל זה גם מאפשר ל- Made in Space לבדוק את התוכניות השאפתניות יותר שלהם לייצור מלא על שטח.
בשנת 2018 העניקה להם NASA פרס שלב 2 מחקר חדשנות לעסקים קטנים לעסקים עבור מערכת הייצור שלהם Vulcan. זוהי מערכת ייצור מבוססת חלל שיכולה לעבוד עם 30 חומרים מזינים שונים, כמו אלומיניום, טיטניום או פלסטיק מורכב להדפסת פריטי תלת מימד.
וולקן יוכל גם לחסר חומר, לעבד חלקים לצורותיהם הסופיות. והכל ייעשה בצורה רובוטית. המטרה היא לבנות רכיבים פולימריים ומתכתיים בעלי חוזק גבוה ודיוק גבוה במסלול לאותה רמת איכות כמו החומרים שתוכלו לקנות כאן על כדור הארץ.
Made in Space בודק גם את הטכנולוגיה לייצור סיבים אופטיים בחלל. סיבים אלה משדרים כמות עצומה של נתונים, אך יש להגביר את האות לאורך מרחקי הולכה ארוכים יותר. יש סוג מיוחד של גביש הנקרא ZBLAN שעשוי להיות עשירית ואפילו מאית אובדן האות של סיבים מסורתיים, אך קשה לייצר אותו בכבידה בכדור הארץ.
ניסוי שנערך לאחרונה לתחנת החלל הבינלאומית ייצר סיבי ZBLAN אלה בחלל, בתקווה שייצרו עד 50 ק"מ בכל פעם. ככל שיוזלו עלויות השיגור, יתכן וזה אפילו הגיוני חסכוני לייצר כבלים אופטיים בחלל ואז להחזיר אותם לכדור הארץ.
אבל זה גם הגיוני מאוד לשמור אותם בחלל, ליצור חומרת לוויין מתוחכמת יותר שמעולם לא ידועה כוח הכבידה.
Made in Space עובד גם על טכנולוגיה שתמחזר את הפוליאתילן חזרה לפריטים חדשים המודפסים בתלת מימד. כשכל כך יקר להטיס מטען למסלול הוא גורם למחזר את מה שכבר שלחת לחלל ולחסוך ממנו להיפטר מעל הסיפון כדי להישרף במסלול.
כל אלה הם רק חלקים מאסטרטגיה טכנולוגית גדולה בהרבה ש- Made in Space פועלת לעברם - המטרה של מערכת ייצור והרכבה מלאה על שטח.
בעתיד, תוכננו לוויינים, טלסקופים וחומרה מבוססת חלל אחרת כאן על פני כדור הארץ. אז חומרי הגלם ישוגרו לחלל באמצעות מערכת לייצור ארכינאוט.
ארכינאוט תייצר את כל חלקי הרכיב באמצעות מדפסת התלת מימד שלה ואז הם יורכבו יחד בחלל.
מיוצר בחלל יש שני טעמים של ארכינאוט שהם מציעים ברגע זה. מערכת DILO נראית כמו מיכל מתומן המוקף בלוחות סולאריים עם זרוע רובוטית המוציאה את החלק העליון.
בתוך המכל כל חומרי הגלם לאנטנת תקשורת מבוססת חלל. הזרוע לוקחת לוחות מחזירים מקופלים ואז מרכיבה אותם. הוא משתמש בהדפסת תלת מימד כדי לחבר את הפאנלים ואז הם נפרשים לכלי תקשורת.
החללית משתמשת אז במדפסת תלת מימד כדי לייצר ולחולץ תנופה תקשורתית ממרכזה.
הגרסה המתקדמת יותר נקראת ULISSES. זוהי גרסה של ארכינאוט עם שלוש זרועות רובוטיות המקיפות מדפסת תלת מימדית. החללית מייצרת מסבכים וצמתים שונים ואז משתמשת בזרועותיה כדי להרכיבם למבנים גדולים וגדולים יותר. בעזרת הטכנולוגיה הזו הם באמת מוגבלים רק בכמות חומרי הגלם שעליהם צריך החללית לעבוד.
זה יכול לבנות טלסקופים חלליים בעשרות ואף מאות מטרים לרוחב.
החלקים מתאחדים לייצור והרכבה אמיתיים על בסיס חלל. כבר בשנת 2022 נראה חללית המרכיבה לוחות סולאריים משלה בחלל, ויוצרת מבנה שלעולם לא צריך לחוות את כוח הכבידה של כדור הארץ.
ובשנים הקרובות נראה חלליות גדולות וגדולות יותר הבנויות כמעט במסלול. ובסופו של דבר, אני מקווה, הם יהיו עשויים מחומר שנקטף ממערכת השמש.
יום אחד נראה את שיגור רקטת המטען האחרונה. בפעם האחרונה טרחנו להעביר משהו מתוך כוח הכבידה העצום של כדור הארץ היטב והחוצה לחלל. מכאן ואילך זה יהיה רק תיירים.
