Оригами — будущее внеземных миссий?

Несколько месяцев назад СМИ сообщили, что ученые НАСА работают над небольшими роботизированными конструкциями, вдохновленными японским искусством оригами. Они называются PUFFER (сокращение от Pop-Up Flat Folding Explorer Robots) и предназначены для проникновения в труднодоступные закоулки поверхности объектов Солнечной системы, которые НАСА готовится посетить.

Проект возглавляет Яакко Каррасакоторый изучал роботизированные конструкции оригами, работая в Университете Беркли в Калифорнии. По предположению, двухколесные машины должны были складываться самостоятельно, что позволяло бы им проникать в труднодоступные щели, а затем при необходимости раскладываться. БУФЕР может использоваться для работы параллельно с традиционными вездеходами. Отправка с ними позволила бы собрать гораздо больше данных.

В свою очередь, в Американском центре космических полетов имени Роберта Х. Годдарда группа ученых работает над радиаторкоторый разворачивается и складывается как оригами. Такие структуры будут использоваться в основном в спутниках типа CubeSat и других небольших космических зондах. Традиционные радиаторы, используемые сегодня, плоские и тяжелые, и поэтому плохо подходят для все более популярных мини-спутников.

Идея достижения принципа построения оригами не совсем нова в космической отрасли. Еще в 2013 году инженеры Университета Бригама Янга обратились к этому традиционному японскому искусству складывания бумаги при разработке новых солнечных батарей для космических кораблей. Их посоветовал любитель искусства и физик одновременно — Роберт Лэнг. Вместе, объединив усилия со специалистами Лаборатории реактивного движения НАСА, им удалось разработать конструкцию солнечной панели, которая при развертывании в космосе увеличивает свои размеры почти в десять раз и может достигать мощности до 250 киловатт. В сложенном виде он обвивается вокруг спутника или корабля, образуя компактное целое.

Конструкция-прототип, с панелями толщиной 1 см, в сложенном состоянии имела диаметр всего 2,7 м, а в разложенном достигала около 25 м. В устройстве не устанавливались выдвижные детали, что снижает риск повреждения при раскладывании. К сожалению, объекты такого рода не складываются так просто, как бумажные лягушки или кораблики. Помимо создания правильного дизайна, нужно использовать гибкие материалы. В прототипе, созданном в масштабе 1:20, использовалось стекловолокно под названием Гаролит. Пока ничего не известно о планируемом использовании солнечных батарей-оригами в космических миссиях.

Космическая остановка

В будущем оригами как источник вдохновения может быть использовано при конструировании большого пространства в космосе. окультера, т.е. устройства для блокировки света вблизи звезд, облегчающие наблюдение за планетами на их орбитах (3). Для этого планируется Миссия «Новые миры»где можно было бы вести наблюдения с космического телескопа, возможно, с использованием строящегося Космический телескоп Джеймса Уэбба или планируется WFRIST (широкоугольный инфракрасный обзорный телескоп). Окултер, по прозвищу по-английски, присоединится к миссии, как только телескоп окажется на орбите, возможно, в 2020 году. Его можно будет запустить в космос с помощью обычной пусковой установки — одной из тех, что уже есть у НАСА.

Этот метод позволит обнаружить планеты, вращающиеся вокруг звезд, которые находятся на расстоянии 10 парсеков (приблизительно 32 световых года) от Земли. Подсчитано, что в таком поле зрения может находиться до нескольких тысяч потенциальных планет.

Распространение окултера в форме развивающегося цветка по орбите до запланированного диаметра 26 м стало бы возможным благодаря более ранней сборке конструкции, как это делается в пазлах оригами.

В июле этого года НАСА выпустило открытое приглашение представить идеи и проекты по использованию оригами в строительстве радиационных экранов. Это еще один признак того, что это старинное искусство Страны восходящего солнца до сих пор ценится в кругах космонавтов и может расцвести в космосе во всей красе.

Отчет о проекте Starshade:

Starshade НАСА похож на гигантский козырек для звезд | ПРОВОДНОЙ