50 tahun telah berlalu sejak pria itu mendarat di bulan [dan 62 tahun sejak satelit buatan pertama dimasukkan ke orbit / kira-kira. terjemahan.], tetapi, terlepas dari semua kemajuan teknologi luar biasa yang diterima sejak saat itu, kita masih harus pergi ke luar angkasa lebih dalam daripada program Apollo. Lompatan raksasa yang ditunggu semua orang setelah pendaratan di bulan, misalnya, penerbangan berawak ke Venus, tidak terjadi. Sejak itu, kita telah terjebak di orbit Bumi rendah (DOE), dan kembali ke angkasa luar terus tertunda selama beberapa tahun lagi.
Tapi mengapa? Singkatnya, perjalanan ruang angkasa sangat mahal. Mereka juga berbahaya dan kompleks, tetapi argumen terakhir memudar sebelum skor luar biasa yang akan dihadapi negara mana pun ketika mencoba mengirim orang ke ruang angkasa lebih dari beberapa ratus kilometer di atas permukaan Bumi. Agar kita memiliki kesempatan untuk terbang jauh dari batu ini, biaya menempatkan satu kilogram kargo ke orbit harus turun tajam.
Untungnya, kita akhirnya mulai mengamati perkembangan positif di bidang ini. Perusahaan ruang angkasa swasta mulai menurunkan biaya menempatkan muatan ke ruang angkasa. Pada tahun-tahun terbaik, pesawat ulang-alik dapat meluncurkan 27500 kg kargo di NOU dengan biaya $ 500 juta per peluncuran. Saat ini,
Falcon Heavy dari SpaceX dapat mengangkut 63.800 kg kargo dalam waktu kurang dari $ 100 juta. Sejauh ini, bukan hal sepele, tetapi perubahan yang hampir revolusioner.
Modul muatan roket Falcon BeratNamun, ada nuansa. Roket yang diproduksi oleh SpaceX dan perusahaan swasta lainnya relatif kecil. Meskipun Falcon Heavy mengangkat muatan lebih dari dua kali lipat dari antar-jemput, volume internalnya jauh lebih sedikit. Ini tidak akan menjadi masalah jika kita membawa batu bata timah ke ruang angkasa, tetapi pesawat ruang angkasa apa pun yang dimaksudkan untuk manusia harus dibuat relatif besar, dan seharusnya ada cukup banyak ruang kosong di dalamnya. Sebagai contoh, modul ISS terbesar tidak akan secara fisik cocok dengan fairing Falcon Heavy, meskipun beratnya hanya 15.900 kg.
Untuk memaksimalkan kemampuan rudal dengan volume terbatas, perlu untuk mengubah pendekatan pengembangan dan konstruksi kapal berawak. Didesain khusus untuk penerbangan jangka panjang. Ternyata pada subjek inilah studi yang sangat menarik sedang dilakukan. Alih-alih mengirim kapal rakitan ke orbit, diharapkan bahwa pada akhirnya kita akan dapat mengirim bahan baku ke luar angkasa dan mencetak semua yang ada di tempat.
Diperlukan perakitan tambahan
Butuh lebih dari 20 tahun dan 36 peluncuran ulang-alik untuk merakit ISS ke kondisi saat ini, namun, secara total, semua modul sekitar 400.000 kg. Jika kita dapat bekerja hanya dengan massa total, jika kita dapat melelehkan ISS dan memasukkannya ke orbit dalam bentuk yang lebih padat, roket komersial seperti Falcon Heavy atau New Glenn dari Blue Origin dapat melakukan ini dalam beberapa penerbangan.
Jelas, tidak ada teknologi yang memungkinkan kita mengumpulkan di orbit stasiun ruang angkasa yang berfungsi atau mengirimnya untuk terbang ke Mars dari sejenis cairan. Tetapi bahkan dengan keadaan saat ini teknologi
pemodelan deposisi menyatu (MMD), atau pencetakan 3D, menurut beberapa peneliti, kita dapat membuat struktur besar di orbit. Bayangkan kami meluncurkan roket berisi bahan baku dan printer robot yang mampu diekstrusi dan dirakit dari bagian struktural.
Tangan robot mengumpulkan panduan printer 3DDalam hal ini, satu roket berat, pada prinsipnya, dapat mengumpulkan bahan untuk pembangunan sebuah pertanian, yang ukurannya akan melebihi semua yang pernah manusia tempatkan. Setelah menyelesaikan pencetakan inti, peluncuran berikut ini dapat mengirimkan dan memasang peralatan, misalnya, panel surya dan modul perumahan untuk tim. Dan meskipun kreasi mereka masih membutuhkan kerja perakitan di Bumi, kemampuan untuk membuat "kerangka" di orbit akan sangat mengurangi waktu dan biaya membangun struktur seperti itu.
Ini mungkin terdengar seperti fiksi ilmiah bagi Anda, tetapi itu untuk menunjukkan kemampuan seperti itu yang Dibuat Dalam Ruang dari Mountain View, California, baru-baru ini
menerima kontrak $ 74 juta dari NASA. Dalam beberapa tahun ke depan, perusahaan berencana untuk meluncurkan satelit
Archinavt-1 , yang mampu menggunakan teknologi cetak 3D di luar angkasa, yang pertama kali diperkenalkan di atas ISS pada tahun 2014. Setelah memasuki orbit, satelit akan membuat dua balok sepanjang 10 meter, berangkat dari kedua sisi kapal. Jika berhasil, "bentang sayap" Archinaut akan lebih besar daripada pesawat ulang-alik; meskipun fakta bahwa ia akan pergi ke ruang angkasa di
kompartemen miniatur kendaraan peluncuran "Elektron" selebar 1,2 m.
Daftar bengkel basah
Saat mengembangkan roket Saturn-5 yang besar untuk program Apollo, Werner von Braun mendapat ide bagus. Mengapa tidak menggunakan roket tahap kedua sebagai stasiun ruang angkasa terpisah, alih-alih menjatuhkannya setelah kehabisan bahan bakar?
Dia percaya bahwa tangki hidrogen cair akan memberi astronot ruang yang cukup untuk hidup dan bekerja di sana - mereka hanya perlu memasukkan gas yang tersisa ke luar angkasa. Kemudian, tim yang tiba di roket kedua akan membuka palka di bagian atas tangki dan memasuki "modul peralatan", yang akan berisi inventaris, peralatan, dan gerbang dok.
Sayangnya, stasiun hipotetis ini, yang disebut "bengkel basah," karena seharusnya masuk ke ruang angkasa dengan hidrogen cair di dalamnya, tidak melampaui papan gambar. Akibatnya, NASA memutuskan untuk melengkapi Saturnus-5 tahap ketiga dengan stasiun ruang angkasa terpisah langsung di Bumi, dan meluncurkannya langsung ke luar angkasa. T.N. "Lokakarya kering" akhirnya berubah menjadi Skylab, stasiun ruang angkasa Amerika pertama.
Dan meskipun pencetakan 3D tidak se "basah" seperti yang dibayangkan Werner von Braun pada tahun-tahun itu, pada akhirnya dapat memungkinkan kita untuk membuat stasiun ruang angkasa berdasarkan prinsip yang sama. Perusahaan seperti Lockheed Martin dan Relativity Space sudah
menggunakan pencetakan 3D untuk membuat tangki bahan bakar di Bumi. Jika upaya untuk mencetak peternakan di ruang angkasa berhasil di Made In Space, langkah logis berikutnya adalah mengoptimalkan teknologi ini untuk mencetak tangki untuk ruang.
Jika di ruang angkasa akan dimungkinkan untuk mencetak silinder berlubang dengan kekuatan dan diameter yang cukup, akan mungkin untuk memasang palka di dalamnya dan menangkap udara. Setelah memeriksa kebocoran, tim orang dapat memasang peralatan dan semua alat yang diperlukan untuk mengubahnya menjadi modul tempat tinggal untuk stasiun atau kapal dalam silinder tersebut. Modul tercetak tersebut dapat dibuat dengan panjang berapa pun, tergantung pada kebutuhan misi - termasuk panjang yang jauh melebihi kapasitas tank untuk muatan pada salah satu rudal yang ada atau yang direncanakan.
Ke bulan dan seterusnya
Dicetak dalam struktur orbit dapat memainkan peran dalam kembalinya umat manusia ke bulan dan dalam perjalanan ke Mars di masa depan. Potensi penghematan dengan meluncurkan roket dengan bahan bangunan terlalu besar untuk diabaikan. Pendekatan ini jelas memiliki masalah teknis, tetapi mereka tidak terlihat tidak dapat diatasi, mengingat studi yang sudah dilakukan dengan pencetakan 3D di papan ISS.
Namun, tidak peduli bagaimana orang sampai ke tetangga selestial terdekat kita, Planet Merah, mereka hampir pasti akan menemukan pencetakan 3D alat yang sangat berharga. Meskipun kami baru belajar cara mencetak di luar angkasa, kami memiliki pengalaman puluhan tahun dalam pembuatan aditif di tanah yang kokoh. Pengurangan gravitasi di Bulan atau Mars tidak akan secara fundamental mengubah fisika MMN, dan bahan-bahan lokal mungkin cocok untuk membuat struktur besar darinya.
Jadi apakah orang akan menggunakan pencetakan 3D untuk membuat stasiun luar angkasa tempat mereka berlatih, kapal tempat mereka akan meninggalkan Bumi, atau struktur tempat mereka akan melakukan penelitian di permukaan planet, satu hal yang jelas: teknologi ini akan menjadi alat yang tak ternilai untuk studi di masa depan dunia lain.