Пользователь
0,0
рейтинг
29 сентября 2013 в 19:21

3d принтер будет печатать космические конструкции прямо на орбите

Вместо того, чтобы делать конструкции на Земле, а потом разбирать их на мелкие кусочки, чтоб упаковать в ракету-носитель, NASA-вские инженеры реализуют радикально иной подход.
Они планируют заслать на орбиту 3d принтер, роботов и кучу сырья, а потом «печатать» детали и собирать их прямо в космосе.
Это позволит, по заявлению разработчиков, создавать конструкции в километровых масштабах.

image


Месяц назад, в NASA заявили, что они инвестируют в компанию, которая разрабатывает технологию "SpiderFab" для постройки больших объектов в открытом космосе.

В настоящее время если вам надо запустить на орбиту большой объект, используемый метод — построить этот объект на земле, разработав его таким образом, что его можно «упаковать» в ракету. Такой подход очень дорогостоящий, и размер объектов строго ограничен размерами ракеты-носителя.


Сравнение существующей технологии и проектируемой


SpiderFab

image

NASA заключило контракт с Tethers Unlimited, Inc. (TUI) на 500.000$ для продолжения разработок технологии, которая позволит использовать 3d принтер и роботизированную сборку для производства и соединения больших компонентов прямо на орбите.

image

Технология SpiderFab позволит создавать объекты в километровом масштабе.

Trusselator

Параллельно с «SpiderFab» идет разработка «Trusselator»`а — устройства, которое будет создавать стержневые системы для постройки больших солнечных батарей.
NASA планирует создавать антенны и телескопы размером с футбольное поле для поиска экзопланет подобных Земле и искать доказательства существования внеземной жизни.

image

Презентация проекта в PDF


Радиационная защита, напечатанная на 3d принтере

image
Алексей @MagisterLudi
карма
97,0
рейтинг 0,0
Пользователь
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (83)

  • +6
    А что будет, когда в это «футбольное поле» попадет камушек размером с футбольный мяч? В последнее время мимо Земли много всего пролетает.
    • +15
      Моя фантазия позволила предположить, что маленькие дроны починят из залатают поврежденный участок.
      • 0
        Если даже предположить, самый безобидный вариант, что «пуля прошла навылет» и при этом не задет бортовой компьютер (или что там за функционирование отвечать будет). То надо учитывать, что конструкции будут не совсем двумерные. Значит повреждения будут, так сказать, в массе. И пока мне трудно представить, чтобы какой-то робот смог пролезть в это отверстие, убрать все поврежденные участки и достроить недостающие. Подобное пока только в фильмах возможно.
        • +5
          Присмотритесь к фото, там предполагается строить легкие скелетные конструкции из однотипных элементов.
          Видно как по трубчатой конструкции разматывается рулон фольги, справа видно отражении Земли. Пусть площадь зеркала размером с футбольное поле, а ваш объект размером с автобус.
          1% потерь сыграет роль в работе такой конструкции?!

          image
          • 0
            Я не уверен, что подобные конструкции исчерпывают все варианты использования. На картинках в статье видно более трехмерные вещи. И не совсем понятно, толи это строительные леса, которые потом демонтируют, толи они так и останутся на своих местах.
            • +2
              Загляните в pdf там много интересной информации
              • 0
                Мне просто интересно, получается, что весь расчет на то, что можно изрешетить эту конструкцию и она продолжит работать? Настолько ли нечувствительны к подобным повреждениям телескопы?
                • +2
                  Если геометрическая форма неповреждённых участков не перекосилась, то вполне нечуствительны. Ну потеряете вы немного света, делов-то.

                  Тут как раз безумная скорость всех крутящихся на орбите объектов на руку играет: если вы запулите в подобную ажурную конструкцию камнем летящим со скоростью 10-20-50 километров в час, то её всю перекорёжит, а если камень будет летить со скоростью несколько километров в секунду, то он прошьёт её настолько быстро, что часть находящаяся буквально в нескольких сантиметрах от повреждённой будет нетронута.
                • 0
                  Так других вариантов все равно нет. Хоть так, хоть руками собирай.
                  • 0
                    Ну раз топик несколько футуристичный, я надеялся, что про какую-нибудь ионную орбитальную пушку для расстрела мусора расскажут. Возможно тоже напечатанную на принтере )
                    • 0
                      Что-то мне подсказывает, что ионная пушка гараздо эффективнее может быть использована для несения демократии и счастья народам, чем для расстрела мусора.
                      С одной стороны новость радует, с другой — пугает. Кто первый получит такую технологию — тот и в дамках. Как бы не начался новый виток гонок…
    • +12
      А вот и ответ (~1.2M)
  • +2
    Думаю, что при таком «размахе» отряд не заметит потери бойца.
    А потом «приползет паук» и «залатает дырку».
  • –4
    А потом ОНО не нападет на землю?
    • +5
      Нет, что Вы. Просто переработает на конструкцию.
    • 0
      Сойдет с ума и построит вокруг планеты плотный пластмассовый шар на орбите, загородив солнце. Пришло время писать второсортный фантастический рассказ!
  • +4
    А перед этим они добудут все необходимые материалы/ископаемые для печати у ближайшего астероида. Эх, мечты :)
    • 0
      Во-первых, на орбите и так полно мусора.
      Во-вторых, с Земли можно продолжать поставлять материалы для строительства.
      В-третьих, наконец-то появится электромагнитное поле-ловушка для ловли всяких твердых частиц. (Привет силовым щитам военных кораблей из фантастики)
      • 0
        Мусор то и состоит из мусора, на то он и мусор. И его не то, чтобы прям полно. Просто он там есть, но использовать его для строительства как-то сомнительно.
        • 0
          Мусор на орбите весь высокотехнологичный, так что конструкционных материалов в нем порядочно.
          • 0
            Если бы мусор было легко поймать, его бы уже весь переловили, чтобы он не мешал полетам.
            • 0
              Вообще говоря этим еще просто банально никто не занимался. Этот мусор не настолько сильно мешает жить. Как только начнет, его начнут просто банально тормозить, чтобы он сгорал в верхних слоях атмосферы. Ну плюс как вариант его можно ловить и утилизировать, но это несколько дороже.
              • 0
                У НАСА был проект на эту тему. Они хотели этот мусор газом тормозить, чтобы он да, падал и сгорал. Но ловить…
                • 0
                  А если скрестить напечатанное в космосе огромное зеркало с солнечным 3D принтером и мусороловкой можно будет печатать в космосе реально сложные штуки. Особенно если пойманный мусор сортировать на камни металл и пластик.
                  • 0
                    Тогда дарю подсказку, нужно еще два механизма: дробилка и сепаратор ;-)
                    • 0
                      С одной стороны, жалко дробить электронику (если мы спутник перерабатываем). А с другой стороны, дробилку и сепаратор изобретать не надо.
                      • 0
                        А что с ней делать? С электроникой. Штучная вещь. Куда её приспособить? Да еще после пребывания в условиях, которые ей здоровья не добавили.

                        Только переплавка, кремний налево, медь на право, золото в сторонку.
    • 0
      Да с Луны собирать материалы и благодаря низкой гравитации катапультой забрасывать на орбиту)
  • +1
    Ну вообще, на мой вкус, вполне ожидаемая ветка развития 3d-принтеров.
    Во-первых, как отметили в статье, это банально дешевле.
    Во-вторых, позволяет без проблем моделировать изменения в конструкции на поверхности, после чего воспроизводить их уже «в продакшене» без дополнительных затрат.
    В-третьих, позволяет печатать не только большие конструкции. Фабрика на орбите позволяет также печатать много конструкций (что в контексте тех же gps/ГЛОНАСС групп спутников вполне бонус).

    Тут главный вопрос — что полезного можно распечатать из аппаратуры, кроме помянутого в посте, и насколько оно вообще пригодится?
    Из возможностей этих принтеров знаком только с нашумевшими пистолетами и в загашнике имею лого half-life. Кажется, ни то, ни другое в космосе особо не пригодится.
    • 0
      У нас паренек работает, недавно из института, так он рассказывал, что у него однокурсник устроился в какой-то университет в Англии. У них там есть лаборатория, в которой стоит 3D принтер, на котором они печатают 5-ти (!) слойные платы под BGA монтаж. Не знаю, правда или нет, но звучало правдоподобно и убедительно.
      • 0
        Звучит интересно, но «бабушка троюродного племянника внучки дяди»… =)

        К тому же — платы потом еще в сборку отправлять, а как это сделаешь в условиях космоса, где каждый час даже ручной работы стоит как мануфактура китайцев на Земле? Кажется, ждать нам еще и ждать орбитальной фабрики в конечном еще виде. Даже жаль.
        • +1
          Ну подождите, полностью автоматизированное изготовление плат (на земле) вполне себе есть.
          Доставлять в космос запчасти и делать там из них платы это дешевле, сточки зрения объёма груза (в смысле его компактности).
          А главное можно скорость, взаимозаменяемость! Пока материалы довезли на орбиту, разрабы несколько версий платы придумать успеют.
          Ну и конечно, как было сказано выше, платы не надо делать прочными, т.к. перегрузок на взлёте им терпеть не придётся.

          Так и вижу рекламу:
          «Изготовление электроники на орбите. Доставка на вашу станцию, бесплатно!»
          • 0
            Если распространить эту теоретическую возможность на остальные сферы производства, за счет сырья получаемого из астероидов, то это прямо спасение для земной экологии получается — все вредное производство в космос вынести.
            • 0
              Вот чертовски хотелось бы верить в такие перспективы, но что-то мне подсказывает, что ряд факторов будет тому мощным стопором.

              Во-первых, обслуживание фабрики на орбите. Гайку закрутить там — и гайку закрутить тут — две большие разницы как говорится.

              Во-вторых, стоимость доставки материалов и списка продуктов обратно. Согласно вики (понимаю, что не лучший источник конечно: ru.wikipedia.org/wiki/Полезная_нагрузка_космического_аппарата ) — в одну сторону больше 2 000 $ за килограмм. Даже предположив, что постановка «на поток» снизят затраты на порядок (кажется, очень оптимистичный прогноз))), у нас получается 200$ вверх и 200$ вниз, т.е. +400$ к цене килограмма готового продукта.

              Так что, думаю, идея-то перспективная, но в первую очередь — для изделий, которые и в дальнейшем будут использоваться в безвоздушном пространстве. А вынос производства — это подождать немного фабрик на Луне :)
              • 0
                Пусковая петля в принципе технически реализуемый проект даже сейчас.
                Цитата из вики опять же:
                Чтобы пусковая петля была экономически целесообразной, требуется появление клиентов с достаточно большими требованиями по грузоподъёмности запусков.
                По оценкам Лофстрома, чтобы первоначальная стоимость петли, составляющая около $10 млрд, окупилась в течение одного года, потребуется запускать 40 тыс. тонн грузов в год, при этом стоимость вывода на орбиту будет около $300/кг. Если первоначальные вложения увеличить до $30 млрд (для построения более мощной петли), петля сможет запускать 6 млн тонн грузов в год, и, с учетом пятилетнего срока окупаемости, стоимость вывода в космос может составить менее $3/кг[5].
                • +3
                  Даже не верится, что создание такого эпического проекта стоит меньше олимпиады
              • 0
                А зачем доставка вниз, напомните? Мы тут вроде на космос работаем и затея то в том, чтоб в условиях невесомости можно сделать такие штуки, которые не пережили бы перегрузок при выведении на орбиту ракетой.
                Про гайку на орбите — куча спутников летает, телескопы, им вообще никто не помогает. На МКС народ вроде справляется с гайками. Заводик то можно и обитаемый сделать. А ещё на МКС тестятся роботы помощники.
                • +1
                  В условиях вакуума и невесомости можно производить то, что на Земле сложно и не удобно. Выращивать кристаллы, производить материалы с необычными свойствами.

                  Вообще от инерции в мыслях тяжело вообразить открывающиеся возможности.

                  Ну вот с ходу могу предложить некие сопла выкидывающие тонкие струи материала и материал спокойно летит в космосе километр или сколько надо и собирается некая упругая, волокнистая масса. Типа стекловаты или губки. На Земле такое произвести не реально, а в космосе у нас нет границ на размеры — да хоть стреляй отливками от домны на сотню километров в сторону прокатного цеха. По дороге остынет. :-)
                  • 0
                    Кстати, не факт, что остынет — воздуха нет.
                    • +1
                      Через излучение. Но только с теневой стороны. Если серьёзно, то в космосе перегрев куда большая проблема, чем переохлаждение.
                  • 0
                    «Вообще от инерции в мыслях тяжело вообразить открывающиеся возможности. „

                    Как вы четко описали ощущение, возникающее при публикации новостей подобной этой.
    • 0
      Тут главный вопрос — что полезного можно распечатать из аппаратуры, кроме помянутого в посте, и насколько оно вообще пригодится?


      Может космический лифт начнут печатать? Мне кажется сверху его строить удобнее чем с Земли ;)

      А вообще удобно конечно, те же спутники печатать на орбите.
      • +2
        Пока загвоздка как минимум в материалах.
        Плюс лифт банально дороже с точки зрения совокупной стоимости владения.
        Если уж на то пошло то лучше строить пусковую петлю.

        Меня эта тема больше всего привлекает именно как строительство с использованием подручных средств.
        Где-то на хабре был проект принтера печатающего толстые стены на луне в качестве материала используя лунную пыль.
        Понятно что пока текущая идея не так заманчива ибо требуется привозное сырье, но с другой стороны чуть более гибкие решения.

        Если приближать фантастику в реальность то я вижу это так:
        Принтер-паук строит огромную ферму в несколько километров покрытую тонким зеркалом.
        Парочку таких зеркал могут реально обеспечить многие потребности в энергии.

        Далее — если к этому времени научиться производить материалы из «местных материалов» а именно — отправлять автоматические грузовики к астероидам, то такие зеркала будут вообще не проблемой.

        Имея много дармовой энергии со стройматериалами + хорошие строительные мощности можно строить довольно большие бублики в пределах магнитосферы Земли. Из ледяных астероидов кислорода можно наделать сколько угодно (энергии много). Конечно кислородная атмосфера не совсем безопасна, но это технические детали, может и азота найдут достаточно. Давление в полатмосферы не очень большое, особенно если сделать несколько слоев с постепенным перепадом.

        Пару больших бубликов в пределах магнитосферы, пусковая петля и десяток астероидов с базами внутри (вне магнитосферы) думаю вполне реально через 50 лет. А это будет уже соооовсем другой космос. Глядишь и нам старикам будет возможность на бубликах пожить. Ну или на Луне.
        • 0
          В пользу идеи говорит и то, что материалы в виде блока пластика, мотка проволоки или фольги устойчивы к большим перегрузкам. Сырьё можно дёшево выстреливать из пушки, например из проектируемого Quicklaucher-а. А уж на орбите печатать из сырья хрупкие конструкции.
        • 0
          Парочку таких зеркал могут реально обеспечить многие потребности в энергии.
          Очень интересная идея «спутниковой» энергии для труднодоступных районов. Представьте, что будет, когда появится возможность доставить мегаватт энергии в полярные районы — станции будут достаточно обогреты, будут меньше зависимы от поставок топлива с земли и вообще будут меньше стеснены в научной работе.
          Но есть много проблем. Трудно будет сфокусировать пучок точно на целевой солнечной батарее на земле — нужно как минимум научиться печатать очень хорошие, ровные зеркала в космосе, способные навести пучок на квадрат метровых масштабов с расстояния 36к километров. На земле же предстоит поставить дорогую солнечную панель, способную принять пару мегаватт солнечной энергии на небольшой площади.
          А когда собьется система наведения, все вокруг неслабо пожжет. Скорее всего, даже маленький камешек, попавший в панели, испортит наводку достаточно заметно.

          Кстати, можно будет ставить «осветительные» спутники над городами, освобождая громадные количества энергии, тратящейся сейчас на электрическое освещение.
          • 0
            С орбиты энергию хотят «спускать» не светом сфокусированным, а СВЧ пучком.
  • +18
    А в Москве на эти деньги можно построить целых 50 метров дороги) пруф
    • +7
      5 метров :)
      • +3
        В Сочи — 1 метр :)
        • 0
          Квадратный :)
  • +1
    Медленно, но верно мы приближаемся к постройке звезды смерти :)
    • +9
      А так же к сфере Дайсона :)
      • 0
        а что мешает совместить? :-P
        • 0
          Как вы собираетесь таскать с собой живую звезду и вообще управлять движением этого монстра диаметром в полмиллиарда километров?
          • +5
            А, ну то есть по строительству сферы диаметром в полмиллиарда километров вопросов больше нет… :)
            • 0
              Ну, вам же ничего не мешает их совместить?
      • 0
        Боб Шоу — Орбитсвиль, интересный рассказ. Там сюжет как раз вокруг этой сферы и крутится… а иногда и внутри:)
  • +1
    И тут постройка космической станции и кораблей становится реальностью.
    Осталось с гравитацией разобраться.
    • +2
      Скорее с радиацией, нежели с гравитацией.
  • –10
    Только я больше не могу слушать про 3d принтеры? Понятно, что они развиваются, их популяризуют и всё такое. Что ими ещё не напечатали? Жду новости о 3d принтере, который напечатал 3d принтер. Или я отстала и такой уже был?
    • +8
      Вы не поверите habrahabr.ru/post/194890/ )))
    • 0
      Время от времени некоторые вещи становятся неадекватно популярными — нейроморфные вычисления, нанотехнологии, 3d печать и т.п. В этом нет ничего страшного — это просто проявления моды в технологии и науке. Пройдет лет 5 и все придет в норму — аддитивное производство опять вернется в свою нишу и про него перестанут везде кричать.
    • +15
      Уважаемая Оленька, я бы с удовольствием подсказал вам, что еще точно не напечатал 3D-принтер, если бы вы были со мной одного пола. Увы, в ваш адрес это обернулось бы глупейшим сексистским петросянством.
      Поэтому лучше отвлекитесь немного от принтеров и полюбуйтесь, на что способна умная девушка-железячница и только она:
      scanlime.org/2012/11/hacking-my-vagina/
      А за честность держите плюс в карму:)
      • +2
        Спасибо за ссылку, пофапал
    • +1
      Тут речь в большей степени о новых технологиях в космосе. Ну да, так получилось, что фундамент этой технологии есть ненавистная вам 3d-печать :-)
  • 0
    Через много-много лет далёкие потомки этих орбитальных принтеров будут лепить вокруг Солнца Сферу Дайсона.
  • +2
    Скоро напечатаем. :-)

    image
    • 0
      Сначала надо это напечатать (если кто помнит, что было в 2063) )



      • 0
        Вообще то Зефрам Кокрейн стартовал на переделанной межконтинентальной баллистической ракете, если мне не изменяет память.
        • 0
          Всё правильно. Ну так и Энтерпрайз не совсем чтобы распечатан был. А так не известно, каким путем до этого дойдем мы.
          • 0
            Метод производства комплектующих космических кораблей в сериале не был раскрыт. Так что не понятно как они блоки, из которых потом корабли собирают, изготавливали.
            • 0
              По крайней мере во времена Пиккарда детали могли производить также, как и чашечку горячего Эрл Грея. Вопрос в том, можно ли назвать это печатью.
              • 0
                Если учесть, что синтез объекта не выполняется за единицу времени, а некоторый заметный по продолжительности период, то вполне можно назвать печатью. К тому же номенклатура синтезируемых объектов ограничена введенными в память машины. Т.е. транспортатор и синтезатор работают по разному. Еще возникает вопрос что в итоге окажется менее затратно — произвести традиционными способами или синтезом. В Вояжере потребности команды почему то были ограничены некоторым количеством «паек».
      • 0
        • 0
          Специально для самого умного минусатора — ролик выложен здесь как подтверждение моих слов в посте, который уже нельзя было отредактировать. А впрочем черт с вами — вашу логику понять совершенно невозможно иногда.
  • +2
    Теперь космический мусор можно будет увидеть не вооруженным глазом.
    Я за бурное развитие космонавтики, но простите не смог удержаться.
  • 0
    Новость впечатляет и воодушевляет меня как представителя человечества. Но как гражданина своей страны, меня очень расстраивает тот факт, что на моих глазах наша космическая отрасль начинает безбожно отставать. Гибкость НАСА в сотрудничестве с частными компаниями сейчас создаст им неплохой задел на будущее.
    • 0
      НАСА всегда сотрудничали с частными компаниями.
      • 0
        главное, что этим сотрудничеством НАСА создаёт задел всей отрасли в штатах, а не только гос. космосу.
  • 0
  • +2
    «Trusselator»

    Забавное они название придумали для этой «ткацкой машинки».
  • 0
    Здорово! Если так дальше дело пойдёт то скоро и на Земле дом будет дешевле напечатать, чем таджиков нанимать строить!

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.