Man skulle tro, at NASA forberedte sig på nogle sværdkampe i rummet! I det mindste er det det indtryk, man kan få, når de ser den nye rustning, som NASA udvikler sig for første gang. Officielt henviser de til det som en ny type ”rumstof”, en som vil give beskyttelse til astronauter, rumskibe og udstyrsbare enheder. Men for den afslappede observatør ligner det meget kædepost rustning!
Den nye rustning er hjernebarnet til Polit Casillas, en systemingeniør fra NASAs Jet Propulsion Laboratory. Inspireret af traditionelle tekstiler er denne rustning afhængig af fremskridt, der er gjort inden for additivfremstilling (alias 3-D-udskrivning) for at skabe vævet metalstof, der hurtigt kan foldes og ændres form. Og en dag snart kunne det bruges til næsten alt!
Som søn af en modedesigner i Spanien voksede Casillas op omkring tekstiler og tekstiler og blev fascineret af, hvordan de bruges med henblik på design. Meget på samme måde som tekstiler fremstilles ved at væve utallige tråde, afhænger Casillas prototype-stof på 3D-udskrivning for at skabe metal firkanter i ét stykke, som derefter strammes sammen for at danne et rustningslag.
Ud over sit arbejde med dette nye rumstof, leder Casillas JPLs Atelier-værksted, som specialiserede sig i hurtig prototype af avancerede koncepter og systemer. Dette hurtige samarbejdsmiljø arbejder med forskellige teknologier og ser efter måder at integrere nye (f.eks. 4-D-udskrivning) i eksisterende design. Som Casillas beskrev dette koncept i en NASA-pressemeddelelse:
”Vi kalder det” 4-D-udskrivning ”, fordi vi kan udskrive både geometrien og funktionen af disse materialer. Hvis fremstillingen af det 20. århundrede blev drevet af masseproduktion, er dette masseproduktionen af funktioner. ”
Rummet tekstilerne har fire væsentlige funktioner, som inkluderer refleksionsevne, passiv varmestyring, foldbarhed og trækstyrke. Når den ene side reflekterer lys og den anden absorberer det, fungerer materialet som et middel til termisk kontrol. Den kan også foldes på mange forskellige måder og tilpasse sig til former, mens den opretholder trækstyrke for at sikre, at den kan opretholde kræfter, der trækker på den.
Disse stoffer kunne bruges til at beskytte astronauter og afskærme store antenner, deponerbare enheder og rumfartøjer mod meteoritter og andre farer. Derudover kunne de bruges til at sikre, at missioner til ekstreme miljøer blev beskyttet mod elementerne. Overvej Jupiters måne Europa, som NASA planlægger at udforske i det kommende årti ved hjælp af en lander - alias. det Europa Clipper mission.
Her og på andre ”havverdener” - som Ceres, Enceladus, Titan og Pluto - kunne denne slags fleksible rustning give isolering til rumfartøjer. De kunne bruges på landingsstivere for at sikre, at de også kunne ændre form til at passe over ujævnt terræn. Denne type materiale kan også bruges til at opbygge levesteder til Mars eller Månen - ligesom Sydpolen-Aitken-bassinet, hvor permanent skyggefulde kratere tillader eksistensen af vandis.
En anden fordel ved dette materiale er det faktum, at det er betydeligt billigere at fremstille sammenlignet med materialer fremstillet ved hjælp af traditionelle fremstillingsmetoder. Under almindelige forhold er design og bygning af rumfartøjer en kompleks og kostbar proces. Men ved at tilføje flere funktioner til et materiale i forskellige udviklingsstadier, kan hele processen gøres billigere og nye design kan implementeres.
Andrew Shapiro-Scharlotta er en manager på JPL's Space Technology Office, et kontor, der er ansvarlig for finansiering af tidlige stadieteknologier som rummet. Som han udtrykte det, kunne denne slags produktionsproces muliggøre alle former for design og nye missionskoncepter. ”Vi skraber bare overfladen på hvad der er muligt,” sagde han. ”Brug af organiske og ikke-lineære former uden yderligere omkostninger til fremstilling vil føre til mere effektive mekaniske konstruktioner.”
I overensstemmelse med, hvordan 3D-udskrivning er udviklet til brug ombord på ISS, ønsker JPL-teamet ikke kun at bruge dette stof i rummet, men også fremstille det i rummet. I fremtiden forestiller Casillas sig også en proces, hvor værktøjer og konstruktionsmaterialer kan udskrives fra genanvendte materialer, hvilket giver ekstra omkostningsbesparelser og muliggør hurtig, on-demand produktion af nødvendige komponenter.
En sådan produktionsproces kunne revolutionere, hvordan rumfartøjer og rumsystemer oprettes. I stedet for skibe, dragter og robotfartøjer, der er oprettet fra mange forskellige dele (som derefter skal samles), kunne de blive udskrevet som ”hele klud”. Fremstillingsrevolutionen, det ser ud til, er velstand!
