Выбрана технология для масштабного строительства в космосе

НАСА инвестирует в строительство крупномасштабных космических конструкций. Революционная технология SpiderFab сделает реальностью десятки проектов, которые до сих пор считались делом далекого будущего.

Американское космическое агентство в рамках программы NIAC выделило компании Tethers Unlimited,Inc. (TUI) $500 тыс. на дальнейшее развитие технологии автоматизированной сборки в космосе. Это уже второй грант, первый, в размере $100 тыс., выделялся на разработку концепции и лабораторных прототипов.

Технология SpiderFab реализуема на современном этапе развития науки и техники. Она позволяет изготавливать в космосе очень большие, можно даже сказать гигантские многокилометровые каркасы космических кораблей, фермы антенн, базовые структуры солнечных электростанций, огромных телескопов и т.д. Все необходимые части орбитального производственного комплекса SpiderFab можно вывести в космос с помощью существующих ракет-носителей. Фактически, даже при нынешних технологиях SpiderFab позволяет реализовать прорывные проекты, вроде строительства космических станций за орбитой Луны или солнечных электростанций мощностью в сотни мегаватт. При этом стоимость конструкций, произведенных с помощью SpiderFab, будет относительно небольшой. Одним из примеров использования SpiderFab может быть строительство космического радиотелескопа стоимостью $200 млн. с диаметром антенны более 100 м. О таком инструменте астрономам сегодня приходится только мечтать, но технология SpiderFab может сделать эту мечту реальностью уже в ближайшие десятилетия.

Trusselator размером с наноспутник может изготовить ферму длиной 10 и более метров. Это позволяет, например, использовать его в качестве высокоточного интерферометра

SpiderFab будет использовать для постройки космических сооружений две основные технологии. Прежде всего, это устройство под названием Trusselator, которое в настоящее время успешно проходит испытания в лаборатории. Trusselator – это своеобразная помесь 3D-принтера и вязальной машины. На одной стороне цилиндрического корпуса расположена катушка с нитью (в качестве сырья устройство использует пластик, например углеволокно), а на другом находится экструдер, через который выдавливаются три основные трубы будущей фермы. Ферма усиливается путем обмотки нитью, в итоге устройство длиной около метра может создать ферму длиной в десятки метров.

Trusselator может строить крупногабаритные конструкции, например километровые рамы для массива солнечных панелей

Робот-Trusselator с помощью манипулятора и специального сварочного аппарата сможет соединять исходные фермы в большие сложные конструкции и покрывать их солнечными панелями, светоотражающей пленкой и выполнять другие операции, в зависимости от целей миссии. Тип Trusselator-а может быть разным, например он может производить круглые или квадратные трубы различного диаметра и толщины.

Роботы SpiderFab оснащены экструдером, выдавливающим готовую пластиковую трубу, емкими барабанами-контейнерами с сырьем и манипуляторами для сборки конструкции

Технология SpiderFab позволит перейти к изготовлению комических конструкций длиной в километры, а не десятки метров, как сегодня. В настоящее время конструкции, которые отправляются в космос, имеют огромный избыточный запас прочности для того, чтобы выдержать перегрузки при старте. Обычно в космосе такие сверхпрочные конструкции не нужны, зато нужен очень большой размер, например для телескопов-интерферометров. Аппараты SpiderFab позволят строить именно такие конструкции: легкие, крупногабаритные и с низкой стоимостью жизненного цикла.