Čína oživila vesmírneho pavúka, starý projekt NASA prinesie mimozemské stavebníctvo

Čína sa vracia k myšlienke, ktorú NASA pred rokmi odložila bokom. Ide o koncept orbitálnej výroby konštrukcií pomocou autonómnych robotov, známy pod názvom SpiderFab, upozorňuje Interesting Engineering.

Hoci americká verzia sa nikdy nedostala za hranice experimentov na Zemi, čínski výskumníci dnes tvrdia, že sa im podarilo vyriešiť kľúčové technické problémy, ktoré projekt brzdili.

Vesmírne stavebníctvo na dosah

Základná myšlienka je radikálna, ale zároveň logická. Namiesto toho, aby si na obežnú dráhu posielal hotové zariadenia, ktoré sa musia zmestiť do aerodynamického krytu rakety a prežiť extrémne preťaženie pri štarte, by sa konštrukcie vyrábali priamo vo vesmíre.

V súčasnosti je každý satelit, anténa alebo solárny panel navrhnutý tak, aby sa dal zložiť, transportovať a následne rozložiť. To však prirodzene limituje ich maximálnu veľkosť, hmotnosť aj tvar.

Práve tieto obmedzenia chce nový prístup odstrániť. Autonómne roboty by na obežnej dráhe „tkali“ štruktúry podobne ako pavúk svoju sieť. Namiesto vlákien by však používali kompozitné materiály na báze uhlíka.

Výsledkom by mohli byť kilometrové antény alebo obrovské solárne farmy, ktoré by zo Zeme nebolo možné vyniesť v jednom kuse ani s najvýkonnejšími raketami, aké dnes prevádzkujú napríklad SpaceX či CNSA.

Posun technológie na novú úroveň

Kľúčový posun čínskeho tímu zo Shenyang Institute of Automation spočíva v materiáloch a spôsobe spájania. Pôvodný koncept rátal s čistými uhlíkovými vláknami, no tie majú obmedzenia v pevnosti a manipulácii.

NASA

Číňania preto prešli na uhlíkové kompozity, ktoré dokážu formovať do dlhých dutých trubíc. Tie kombinujú nízku hmotnosť s vysokou pevnosťou, čo je presne to, čo v mikrogravitácii potrebuješ.

Ešte zaujímavejšie je riešenie spojov. Namiesto skrutiek či lepidiel, ktoré sú v extrémnych podmienkach vesmíru problematické, počíta systém s integrovanými spojmi vytvorenými priamo počas „tlače“. Jednotlivé časti sa následne spájajú laserovým zvarením, čím vzniká pevnejší a presnejší spoj, ktorý je zároveň vhodný pre plne automatizovanú montáž bez zásahu človeka.

Zatiaľ sa všetko odohráva na Zemi. Výskumníci už dokázali v laboratórnych podmienkach postaviť zmenšený model antény, čím overili základnú funkčnosť technológie. Skutočná výzva však ešte len prichádza.

Mikrogravitácia zásadne mení správanie materiálov aj robotických systémov, takže bude potrebné zvládnuť presné polohovanie na veľké vzdialenosti, stabilitu konštrukcií aj dlhodobú odolnosť voči radiácii.

Čítajte viac z kategórie: Novinky