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Es ist höchste Zeit, die Lautstärke im Weltraum zu erhöhen! Das schreien mehrere Privatunternehmen, die für die Zukunft einen Inflationsfaktor sehen wollen.
Was derzeit evaluiert und getestet wird, ist der Einsatz von „Softgoods“ zur Gestaltung aufblasbarer/erweiterbarer Luftschleusen und außerirdischer Lebensräume, nicht nur für niedrige Erdumlaufbahnsondern auch, um der Zukunft komfortablen Wohnraum zu bieten Mond Und Marsch Entdecker.
Doch zunächst gibt es eine Reise in die Vergangenheit über diese Idee, die es wert ist, unternommen zu werden, und die auch zeigt, wie weit die Dinge schon gekommen sind.
Die Wurzeln der aufblasbaren Weltraumtechnologie
Nehmen Sie zum Beispiel, Echo des ProjektsDaran waren zwei amerikanische Raumschiffe beteiligt, das erste wurde 1960 und das zweite 1964 gestartet. Dabei handelte es sich um dünnwandige Mylar-Ballons. Satelliten. Diese mit Gas aufgeblasenen Ballons – Echo 1 erstreckte sich auf 100 Fuß (30,48 Meter), während Echo 2 auf 135 Fuß (41 m) aufgeblasen wurde – testeten die Reflexion von Mikrowellensignalen von einem Punkt zum anderen auf der Erde.
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Dann, im März 1965, nutzte der sowjetische Kosmonaut Alexei Leonow eine aufblasbare Luftschleuse, die an seinem Raumschiff Woschod 2 angebracht war, um den ersten Flug der Menschheit zu ermöglichen. Weltraumspaziergang. Doch dieser Meilenstein erwies sich als alles andere als ein Spaziergang.
Der Anzug des befestigten sowjetischen Raumschiffs versteifte sich im Vakuum des Weltraums so sehr, dass Lenov einen Teil des Drucks von seinem Anzug ablassen musste, was ihm schließlich erlaubte, die Gelenke des Raumanzugs zu biegen, um zu seinem Mutterschiff zurückzukehren.
Bigelow-Geburtsrecht
Betreten Sie das 21. Jahrhundert und die Pionierarbeit von Robert Bigelow und seinem in Las Vegas ansässigen Team. Bigelow Aerospace.
Das Unternehmen baute im Rahmen seines Projekts zwei Prototypen erweiterbarer, unbemannter Prototypenmodule, die 2006 bzw. 2007 in die Erdumlaufbahn gebracht wurden Genesis-Programm. Noch heute touren sie um die Welt.
Während das Unternehmen Bigelow Aerospace auf dem abgesagten TransHab-Projekt der NASA aufbaute, war es ein kreativer Knotenpunkt, der die Technologie erweiterbarer Raumfahrtmodule voranbrachte.
Eine Folge ihrer Arbeit ist nun an der Internationalen Raumstation (ISS) befestigt. Das erweiterbare Aktivitätsmodul von Bigelow, oder STRAHL Kurz gesagt, kam auf der ISS an und ist bis heute mit seinem Tranquility-Modul verbunden.
Bigelow Aerospace und seine bahnbrechende Arbeit an erweiterbaren Modulen umfassten die Verwendung proprietärer Erweiterungen des Vectran-Schutzgewebes, einer stärkeren Alternative zu Kevlar. Vectran ist eine Hochleistungs-Flüssigkristall-Polymerfaser, die Kevlar überlegene Eigenschaften bietet.
Bigelow ist nicht mehr tätig – das Unternehmen hat 2020 seine Pforten geschlossen – aber sein Einfluss war auch in Zukunft noch spürbar.
Wachsender Wettbewerb
Heute setzen mehrere große Unternehmen auf raumerweiterbare Strukturen, wie das neue Startup Maximaler Platzdas an aufblasbaren Lebensräumen für die Erdumlaufbahn, den Mond und den Mars arbeitet.
Und Sierra Space ist auch an der Entwicklung eines Lebensraums namens Large Integrated Flexible Environment beteiligt (LEBEN).
In ähnlicher Weise testet Lockheed Martin aufblasbare Strukturkonzepte, die Vorteile gegenüber ihren Ganzmetall-Gegenstücken bieten.
Jede Gruppe erkundet das vielversprechende Potenzial erweiterbarer Technologie. Und jedes Unternehmen hat seine eigene, exklusive „geheime Soße“, die in seine Produkte integriert ist.
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Megastrukturen
„Die Zukunft des Weltraums ist durch den Raum begrenzt“, erklärte Maxim de Jong, Mitbegründer von Max Space mit Sitz in Jacksonville, Florida, und Designbüros in Vancouver, Kanada.
Als Experte für erweiterbare Weltraumstrukturen entwarf de Jong die druckbegrenzenden Hüllen für Bigelows Genesis 1 und 2 – die ersten umlaufenden Raumschiffe, die erfolgreich großvolumige, hochbelastbare aufblasbare Architektur integriert haben.
„Wir bereiten uns darauf vor, unsere erste Mission im Jahr 2026 durchzuführen“, sagte de Jong gegenüber Space.com. Im Rahmen dieses Prozesses hat die Gruppe kürzlich die Bereitstellungstests eines neuen Systems erfolgreich abgeschlossen Weltraumschrott Schilddesign. „Dies ist ein echter Durchbruch, wenn man bedenkt, wie schwierig die Entwicklung eines Trümmerschutzes hinsichtlich Design, Zeit und Kosten ist.“
Das Ziel von Max Space besteht darin, bis 2030 eine Familie räumlich skalierbarer Lebensräume zu schaffen, die von 20 Kubikmetern (700 Kubikfuß) über 100 Kubikmeter (3.500 Kubikfuß) bis hin zu 1.000 Kubikmetern (35.000 Kubikfuß) reichen. Das ist es Mit dem SpaceX-System ist es möglich, „Megastrukturen“ von bis zu 10.000 Kubikmetern (350.000 Kubikfuß) zu skalieren, die in einem einzigen Flug ins All befördert werden könnten Raumfahrzeug Megarakete oder Blue Origin’s Neuer Glenn„sobald sie online sind“, die Max Space-Website Staaten.
Mehr Volumen und weniger Masse
Experten von Lockheed Martin erklären, dass Schlauchboote ein größeres Volumen bei weniger Masse bieten. Dies führt zu größeren bewohnbaren Volumina, die in den Weltraum befördert werden können und in Nutzlastverkleidungen angemessener Größe eingebettet sind.
Kürzlich wurde eine für Luftschleusenanwendungen konzipierte Pathfinder-Einheit einer Druckbeaufschlagungs- und Druckentlastungsprüfung unterzogen. Das Luftschleusendesign wurde mehreren Zyklen unterzogen, um die „Kriechfaktoren“ seiner Vectran-Materialzusammensetzung zu bewerten.
Lockheed Martin, in Zusammenarbeit mit der NASA Marshall Space Flight Center in Alabama einen 100-stündigen „Kriechtest“ initiiert, bei dem die Textilprodukteinheit auf einen Prozentsatz ihres ultimativen Berstdrucks von 285 Pfund pro Quadratzoll (PSI) unter Druck gesetzt und auf diesem Druck gehalten wird, bis ein Berstversagen auftritt wegen des Krabbelns.
Kriechen ist eine bleibende Verformung des Materials.
„Die angestrebte Zeit bis zum Ausfall für diesen Test betrug etwa 100 Stunden“, sagte Uy Duong, Chefingenieur für Wohnraum bei Lockheed Martin. „Dieser Test hat bereits die 1.500-Stunden-Marke ohne Fehler überschritten, und wir werden den Test bis zum Bersten oder bis Mitte Dezember fortsetzen, wenn bis dahin keine Burst-Ereignisse auftreten.“
Duong und seine Kollegen planen die Schaffung großer aufblasbarer Lebensräume für den Einsatz auf dem Mond und dem Mars sowie in der erdnahen Umlaufbahn.
Viel Platz
Shawn Buckley ist Vizepräsident für Weltraumziele und Weltrauminfrastruktur bei Sierra Space in Louisville, Colorado. Zuvor war er leitender BEAM-Architekt bei Bigelow Aerospace.
Heute arbeiten Buckley und sein Team bei Sierra Space aktiv am LIFE-Habitat und entwickeln eine Produktentwicklungslinie, die zu einem Modul mit einem Volumen von 5.000 Kubikmetern (175.000 Kubikfuß) und einer Ausdehnung auf über 70 Fuß (22 m) führen könnte. . ) lang und 62 Fuß (19 m) im Durchmesser.
Das erste Produkt auf der Roadmap von Sierra Space ist eine große dreistöckige erweiterbare Struktur mit einem Durchmesser von 27 Fuß (über 8 m). Es kann mit einer konventionellen Rakete in die Erdumlaufbahn gebracht werden, die Platz für vier Astronauten bietet und über einen „geräumigen“ Raum für wissenschaftliche Experimente, Trainingsgeräte, ein medizinisches Zentrum und ein spezielles Gewächshaus verfügt, das Nahrung für Forscher auf Langzeitmissionen produziert.
„In etwas mehr als zweieinhalb Jahren konnten wir sieben Artikel erstellen und testen, und jetzt beginnen wir mit unserem achten. Wir kommen in einem rasanten Tempo voran“, sagte Buckley gegenüber Space.com. „Die Technologie nimmt wirklich Fahrt auf und wir kommen sehr schnell voran.“
Buckley sagte, wiederholte Tests seien unerlässlich. „Das gibt der NASA und unseren Kunden Vertrauen. Letztendlich gilt: Je mehr Daten wir erhalten können, desto besser sind wir informiert“, sagte er.
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Nischenziel
Aufblasbare Habitatstruktursysteme „spielen eine Rolle in unserem Werkzeugkasten, um sozusagen die bemannte Raumfahrt auf neue Märkte und neue Missionen auszudehnen“, sagte Brent Sherwood, ein bekannter Weltraumarchitekt und Leiter auf dem Gebiet der Raumfahrt am American Institute of Aeronautics Raumfahrt. . Zu seinen früheren Positionen gehörte die des Senior Vice President für die Entwicklung von Raumfahrtsystemen bei Blauer Ursprung.
„Wie alle Werkzeuge eignen sie sich am besten für einen Nischenzweck“, sagte Sherwood gegenüber Space.com. Als „Verbindungselemente“ könnten insbesondere erweiterbare Strukturen eingesetzt werden, fügte er hinzu.
„Auf der Mondoberfläche werden wir beispielsweise bald physikalisch kompatible Möglichkeiten benötigen, um separate Lebensraummodule zu verbinden“, sagte Sherwood.
„Konform bedeutet die Anpassung an unterschiedliche Bodenniveaus – zum Beispiel von einem Lander bis zu einem unter Druck stehenden Rover –, eine ungenaue Oberflächenpositionierung, etwa während des frühen Basisbaus, sowie eine thermische Ausdehnung und Kontraktion aufgrund von Tag-/Tag-Zyklen in der Mondnacht“, sagte Sherwood .
Ein wenig Compliance kann einen großen Beitrag zur Vereinfachung der gesamten Systemarchitektur leisten, sagte Sherwood. „Es kann also sein, dass relativ kleine Verbindungselemente eine der besten Anwendungen sind und nicht das Ziel, große Module größer zu machen“, betonte er.
„Irgendwann müssen wir lernen, wie man sehr große Druckbehälter im Weltraum herstellt, aber bis dahin müssen wir noch viel Marktwachstum und Validierung vornehmen“, schloss Sherwood.