제가 여러 에피소드에서 언급했듯이, 인류는 약간의 과도기, 지구의 중력에서 벗어나 궤도로 물질을 발사하는 것이 합리적 인시기입니다. 하지만 궤도는 파운드당 최대 $ 10,000까지, 달에서 원하면 10 배나 비싸다.
그러나 앞으로 수십 년 동안 점점 더 많은 우주 기반 인프라가 구축 될 것입니다. 우주에서채굴 된 재료로 제조 우주에서.
지구의 집착 된 중력을 잘 떠나는 데 필요한 유일한 것은 우리, 인간, 관광객, 모든 우주 기반 시설을 방문하고 싶을 것입니다.
물론 미래의 공간을 확보하기 위해 엔지니어와 미션 플래너는이를 가능하게하는 기술을 설계하고 구성해야합니다.
즉, 채굴 및 공간 기반 제조를위한 새로운 프로토 타입, 기술 및 방법론을 테스트해야합니다.
이것은 우주로 정기적으로 발사되는 통신 위성의 예입니다. 태양 전지판의 크기와 모양은 지구의 중력이 빨아 먹는 현실에 달려 있습니다. 구축 된 모든 우주선은 테스트 단계 전반에 걸쳐 지구의 모든 중력을 처리 할 수 있어야합니다.
그런 다음 잔인한 가속, 흔들림 및 기타 발사 력을 처리 할 수 있어야합니다. 일단 궤도에 도달하면 우주선에 전력을 생성 할 수있는 구성으로 태양 전지판을 펼치십시오.
항상 그렇듯이 제임스 웹 우주 망원경 (James Webb Space Telescope)이라는 단어를 사용하여 공황과 공포의 상태에 빠지게 할 수 있습니다. 수리하지 마십시오.
자, 태양 전지판이 궤도에 완전히 내장되어 있으며 지구의 중력이 거칠지 않은 위성에 대한이 예술가의 그림을 살펴보십시오. 그들은 코믹하고 유쾌합니다. 그리고 효과적이고 비용 효율적입니다.
3 배 더 길지만 낮은 지구 궤도의 미세 중력 환경에서 여전히 완벽하고 강력하고 안정적인 태양 전지판이있는 국제 우주 정거장을 상상해보십시오.
이것이 바로 Made in Space의 Archinaut One이 2022 년 초에 테스트 할 예정인 기술로, 계속 진행중인 우주 기반 제조에 한 걸음 더 다가 서게됩니다.
NASA는 2019 년 7 월 캘리포니아 마운틴 뷰에있는 3D 제조 회사 인 Made In Space에 7 억 7,800 만 달러를 수여했다고 발표했다.
이 계약은 회사의 Archinaut One 우주선의 건설 및 발사에 자금을 지원하고 우주에서 우주선 구성 요소의 제조 및 조립을 시연합니다.
그들은 자체 전력 시스템을 조립할 우주선을 만들 것입니다. 우주에서.
모든 것이 잘 진행된다면 Archinaut One은 2022 년 초 뉴질랜드의 로켓 랩 일렉트론 로켓을 타고 우주로 향할 것입니다.
일단 궤도에 도달하면 우주선은 산업 표준 200kg 위성에 전력을 공급하기에 충분한 10 미터 크기의 태양열 어레이 2 개를 건설 할 것입니다. 더 큰 발사에서 2 차 페이로드 역할을하는 위성의 종류입니다. 일반적으로 수백 와트의 전력만으로 전력이 부족합니다.
Archinaut One은 지원 빔을 3D 인쇄 한 다음 우주선의 양쪽에서 태양 전지판을 펼칩니다.
우주에서 전체 어레이를 제조함으로써, 작은 위성은 훨씬 더 큰 우주선의 전력 성능 (전력의 5 배)을 가지고 더 많은 과학 기기, 통신 기기 등에 전력을 공급할 수 있습니다.
이것은 지구 궤도에서 의미가 있지만, 우주선에 사용할 수있는 태양 에너지의 양이 떨어지는 태양계의 경우에는 훨씬 더 의미가 있습니다.
NASA의 Juno 우주선은 현재 목성을 방문하고 있으며, 4 톤 우주선에는 18,698 개의 태양 전지를 포함하는 9 미터 크기의 태양 배열이 3 개 있습니다. 여기 지구에서 그들은 14 킬로와트의 전기를 생산할 수 있습니다. 그러나 목성의 궤도에서 태양 전지는 1/25의 양의 햇빛을 얻습니다.
NASA는“티핑 포인트”라고하는 여러 기술에 투자하고 있습니다. 이들은 항공 우주 회사가 수익성있게 개발하기에는 너무 위험하거나 복잡한 기술입니다. 그러나 NASA가 위험을 줄일 수 있다면 상업적 우주 탐사에 도움이 될 수 있습니다.
이것은 Archinaut 프로그램을 위해 Made in Space에게 수여 된 두 번째 연락처입니다. 2016 년에 수여 된 첫 번째 계약은 지상 기반의 Archinaut 테스트였습니다.
노스 롭 그루먼 (Northrop Grumman)의 열 진공 테스트 환경에 배치되었으며, 이는 진공 부근의 극한 온도와 낮은 압력을 모방 할 수 있습니다.
챔버 내부에서 Archinaut는 다양한 구조물을 제조하고 조립할 수있었습니다. 노드 및 트러스와 같은 사전 제작 된 구성 요소와 다양한 수리 작업을 완전히 자율적으로 조립할 수 있음을 입증했습니다.
이 테스트가 중단되면 다음 단계는 2022 년까지 이상적으로 Archinaut One을 출시하여 우주에서 기술을 테스트하는 것입니다.
Archinaut 프로그램 외에도 NASA는 몇 년 동안 Made in Space와 협력 해 왔습니다.
이 파트너십 중 가장 유명한 것은 2016 년 3 월에 도착한 국제 우주 정거장에 탑승 한 AMF (Additive Manufacturing Facility)로, 역의 이전 프린터로 업그레이드합니다.
지난 몇 년 동안이 프린터는 폴리에틸렌 외곽의 미세 중력 환경에서 수십 개의 물체를 제작했습니다. 그러나 AMF는 금속 및 복합 재료와 같은 다른 재료로 인쇄 할 수 있습니다.
NASA는 Made in Space와의 파트너십을 통해 교체 부품을 제작하고 파손 된 스테이션 조각을 궤도에서 수리 할 수 있습니다. 그러나 또한 Made in Space는 전체 공간 기반 제조에 대한보다 야심 찬 계획을 테스트 할 수 있습니다.
2018 년 NASA는 Vulcan 제조 시스템으로 2 단계 중소기업 혁신 리서치 상을 수상했습니다. 이것은 공간 기반 제조 시스템으로 3D 품목을 인쇄하기 위해 알루미늄, 티타늄 또는 플라스틱 복합재와 같은 30 가지 공급 원료와 함께 사용할 수 있습니다.
Vulcan은 소재를 빼고 최종 형상까지 가공 할 수 있습니다. 그리고 모두 로봇 방식으로 수행됩니다. 목표는 지구상에서 구입할 수있는 것과 동일한 수준의 품질로 궤도에 고강도, 고정밀 폴리머 및 금속 구성 요소를 구축하는 것입니다.
Made in Space는 또한 우주에서 광섬유를 제조하는 기술을 테스트하고 있습니다. 이 파이버는 엄청난 양의 데이터를 전송하지만 더 긴 전송 거리에서 신호를 증폭시켜야합니다. ZBLAN이라는 특수한 종류의 결정이 있는데, 이는 전통적인 섬유의 신호 손실의 10 분의 1 또는 100 분의 1을 가질 수 있지만 지구 중력으로 제조하기는 어렵습니다.
국제 우주 정거장에 전달 된 최근의 실험은 우주에서 이러한 ZBLAN 파이버를 제조하여 한 번에 최대 50km를 생산할 것으로 기대합니다. 발사 비용이 감소함에 따라 우주에서 광섬유 케이블을 제조 한 다음 다시 지구로 가져 오는 것이 경제적으로 의미가있을 수 있습니다.
그러나 지구 중력으로 알려지지 않은 더 정교한 위성 하드웨어를 만들기 위해 우주 공간에 두는 것도 합리적입니다.
Made in Space는 폴리에틸렌을 새로운 3D 인쇄 품목으로 다시 재활용하는 기술도 개발 중입니다. 화물을 궤도로 비행하는 데 비용이 많이 들면 이미 우주로 보낸 것을 재활용하여 선상에서 버려지거나 궤도에 타지 않도록합니다.
이들은 모두 Made in Space가 전체 공간 기반 제조 및 조립 시스템이라는 목표를 향해 나아가고있는 훨씬 더 큰 기술 전략의 일부일뿐입니다.
미래에는 위성, 망원경 및 기타 우주 기반 하드웨어가 지구상에 설계 될 것입니다. 그런 다음 원자재는 Archinaut 제조 시스템을 통해 우주로 발사됩니다.
Archinaut는 3D 프린터를 사용하여 모든 구성 부품을 제조 한 다음 우주에서 함께 조립됩니다.
Made in Space는 현재 제안하고있는 Archinaut의 두 가지 맛이 있습니다. DILO 시스템은 태양 광 패널로 둘러싸인 팔각형 캐니스터처럼 보입니다.
캐니스터 내부에는 공간 기반 통신 안테나의 모든 원자재가 있습니다. 팔은 접힌 반사판을 가져와 조립합니다. 3D 프린팅을 사용하여 패널을 부착 한 다음 커뮤니케이션 접시에 펼칩니다.
우주선은 3D 프린터를 사용하여 중앙에서 통신 붐을 제조하고 압출합니다.
고급 버전을 ULISSES라고합니다. 3D 프린터를 둘러싸고있는 3 개의 로봇 팔이있는 Archinaut 버전입니다. 우주선은 다양한 트러스와 노드를 제조 한 다음 팔을 사용하여 더 크고 큰 구조물로 조립합니다. 이 기술을 사용하면 우주선이 다루어야 할 원자재의 양에 의해서만 제한됩니다.
우주 망원경을 가로 질러 수십 또는 수백 미터를 만들 수 있습니다.
공간 기반 제조 및 조립을 위해이 제품들이 함께 제공됩니다. 2022 년 초에 우주선이 우주에서 자체 태양 전지판을 조립하여 지구 중력을 경험할 필요가없는 구조를 만드는 것을 보게 될 것입니다.
그리고 앞으로 몇 년 안에 더 큰 우주선이 거의 전적으로 궤도에 세워질 것입니다. 결국에는 태양계에서 채취 한 재료로 만들어지기를 바랍니다.
언젠가 마지막화물 로켓이 발사 될 것입니다. 우리는 마지막으로 지구의 거대한 중력에서 우주로 무엇이든 운반하는 것을 귀찮게했습니다. 그때부터 관광객 일뿐입니다.
