Uzayda Güzel Mimari İnşa Etmek

3 Soru: MIT’den Ariel Ekblaw, Uzayda Güzel Mimari İnşa Etme Konusunda

Kendi kendini bir araya getiren uzay yapıları ve habitatları için bir tasarım olan TESSERAE projesi, Uluslararası Uzay İstasyonuna prototipler gönderdi.

Bugün uzayda yaşamak, sıkışık ve faydacı bir çabadır. Uluslararası Uzay İstasyonuna (ISS) gelen astronotlar, açıkta kalan kablolar, hacimli elektronikler ve tabandan tavana bej panellerle çevrili dar alanlarda kalmaya hazırlanıyor.

Peki ya yörüngedeki konaklama yerleri daha geniş, yaşanabilir ve hatta güzel olsaydı? Bu, ABD’deki Uzay Keşif Girişimi’nin kurucusu ve yöneticisi Ariel Ekblaw SM ’17, PhD ’20 tarafından yönetilen iddialı bir uzay mimarisi projesi olan TESSERAE’yi yönlendiren bir soru. MİTMedya Laboratuvarı.

TESSERAE (Yeniden Yapılandırılabilir, Uyarlanabilir Ortamların Keşfi için Mozaikli Elektromanyetik Uzay Yapılarının kısaltması), Ekblaw’ın manyetik, kendiliğinden birleşen karolardan oluşan bir sisteme dayalı gelecekteki uzay yaşam alanları için benzersiz tasarımıdır. Temel fikir, bir kez uzaya yerleştirildiğinde, duvar boyutundaki karoların geniş, yaşanabilir ve yeniden yapılandırılabilir yapılar oluşturmak için bağımsız olarak bağlanacağıdır.

Nisan ayında, proje, TESSERAE örneklerinin, tamamen özel olarak finanse edilen bir mürettebatı uçurmak için ISS’ye bağlı ilk görev olan Axiom Space AX-1 ile ISS’ye uçtuğu son bir dönüm noktasını temizledi. 15 günlük kalışları boyunca, ödeme yapan astronotlar, uzay istasyonunda diğer bilim projeleriyle birlikte TESSERAE üzerinde testler yaptılar.

Her biri yazılım ve elektromıknatıslar aracılığıyla bağımsız olarak birbirine bağlanan birden fazla beşgen ve altıgen karodan yapılmış bir TESSERAE yapısı. Kredi: Araştırmacıların izniyle

Görevin ardından, MİT Haberleri TESSERAE’nin nasıl ilerlediğini ve uzay habitatlarının geleceğinin neler getirebileceğini görmek için Ekblaw ile görüştü.

Q: TESSERAE için vizyonunuz nedir? Bu mimari, uzayda inşa etme ve yaşama şeklimizi nasıl değiştirebilir?

A: Uzun vadeli vizyonumuz, insanlığın yörüngedeki varlığını ölçeklendirebilmektir; bu, insanları içeride yüzerken gerçekten sevindiren büyük ölçekli, ilham verici bir uzay mimarisi inşa edebilmek anlamına gelir – güzel bir geminin içinde yürüdüğünüzde tüyleriniz diken diken oluyor. çarpıcı katedral veya konser salonu.

Yörüngede bunun gibi büyük ölçekli yapılar inşa edebilmek nasıl olurdu? Yörüngeye gönderdiğimiz roketin boyutuyla artık kısıtlanmamak için nasıl inşa edebiliriz? Bu, yörüngeye yolculukları için düz bir şekilde paketlenebilen ve serbest bırakıldıktan sonra daha büyük ölçekli bir yapıya bağımsız olarak kendi kendine monte edilebilen ve kendi kendine monte edilebilen modüler karoların kendi kendine montajına bakmamıza neden oldu.

Tasarladığımız ilk yapı, bir Buckyball en iyi yüzey alanı-hacim oranlarından birine sahip olan geometri. Yörüngeye gönderilmesi gereken pahalı malzeme olan verilen yüzey alanı için hacmi en üst düzeye çıkarmak istiyoruz.

Mozaik desenli bu buckyball’un içinde, ya yaklaşık bir ekip odası büyüklüğünde tek bir oda ya da bir mutfak için mutfak ya da bir bilim laboratuarı olabileceğini umuyoruz. Ardından, bir istasyon oluşturmak için birden fazla modülü üst üste yığabilirsiniz. Gelecekte, yörüngede çok daha fazla açık alana sahip olan ve daha çok bir uzay katedrali, konser salonu ya da toplanma alanı gibi olan gerçekten büyük, büyük bir bukey topuna sahip olabiliriz.

Küçük bir TESSERAE prototipi, Uluslararası Uzay İstasyonunun sıfır yerçekimi ortamında test ediliyor. Kredi: Araştırmacıların izniyle

Q: Bize teknolojiyi öğretin — TESSERAE’nin çalışmasını sağlayan nedir?

A: Fayansların kendileri özel olarak tasarlanmıştır, böylece kenetlendikleri zaman fayansların geometrisi belirli bir hedef şekli oluşturur. Yerleştirme şekilleri, özel, yeni tasarlanmış elektro-kalıcı mıknatıslara bağlıdır. Bunlar her zaman açık olan ve her zaman herhangi bir güç gerektirmeden nesneleri bir araya getirmek isteyen, yörüngedeki güç bütçeleri için iyi olan mıknatıslardır. Ama sonra fayansların ayrılmasını istediğinizde, mıknatıslardan bir akım geçiriyorsunuz ve onlar bağımsız olarak ayrılabiliyorlar. Son parça, bu karoların komşularıyla kendi durumlarını tespit etmelerine ve birlikte kalmaları veya ayrılmaları konusunda karar vermelerine izin veren kod ve algılamadır.

Q: ISS testlerinde yapılar nasıl geçti?

A: TESSERAE’yi birkaç parabolik uçuşta, Blue Origin ile yörünge altı fırlatmada ve Uluslararası Uzay İstasyonunda 30 günlük bir görevde test edebildiğim için doktoram sayesinde çok şanslıydım. Ancak bu son görevde farklı olan şey, karoların nispeten küçük bir kutuya hapsolmuş olmasıydı. Dolayısıyla, Axiom ile bu yeni görev, projede çok büyük bir gelişme ve önemli bir kilometre taşıdır, çünkü karoları ISS’deki Düğüm 2’deki Bakım Çalışma Alanı olan MWA adı verilen çok daha büyük bir kapalı hacimde test edebildik. Ve daha da iyisi, astronotlara karoları muhafazadan çıkarmaları için onay verildi ve tamamen serbest yüzmelerine ve koridorda kendi kendilerine toplanmalarına izin verildi.

Bu, üç şeyi test etmemiz için harika bir fırsattı. Birincisi kalibrasyondu. İki karo arasında iyi bir bağ olduğunu göstermek ve kötü bir bağ gözlemlemek ve karoların olması gerektiği gibi bağımsız olarak ayrılıp ayrılmadığını görmek istedik ve bu başarılı oldu. İkinci olarak, birkaç dakika gibi kısa bir sürede kaç tane karonun kendi kendine doğru bir şekilde bir araya gelebileceğini görmek istedik; rutin olarak iki diad ve triad’ın bir araya geldiğini gördük. Üçüncüsü, astronotlar karoları bir kubbe şeklinde bir araya getirmeye yardımcı oldular ve biz de bu kubbenin sabit bir konfigürasyon olup olmadığını görmek istedik. Mıknatıs yoğunluğunun yanlışlıkla sensörleri tetiklemesi ve karoların birbirinden uzaklaşmasına neden olması mümkündü. Ama yapmadılar – bu oluşumu tuttular ve kubbenin önündeki ahır kubbesinin bir fotoğrafını çekmeyi başardık.

Bu karolar, avucumun büyüklüğünde minyatür bir test platformu. İnsan yerleşimi ölçeğine ulaşmak için birkaç ek yol üzerinde paralel olarak çalışıyoruz. Bu teknolojiyi, avuç içi boyutundaki karolardan yemek tabağı boyutundaki karolara kadar yinelemeli olarak büyütmek ve bunları büyük bir şişme kafeste bir Pez dağıtıcı gibi istiflenecekleri bir CubeSat’a paketlemek istiyoruz. Fayanslar büyük bir alana dağıtılacak ve uzay istasyonunun dışında tamamen kendi kendine montaj yapmasına izin verilecekti. Ayrıca insan ölçeğinde bir kiremit yapıyoruz. Mıknatısların nereye gideceğini ve ne kadar güç mimarisinin gerekli olduğunu bulmamız gerekiyor, ki bunu sonunda habitat ölçeğinde bir dağıtımda birleştireceğiz.

Yapılması gereken çok fazla mühendislik geliştirme çalışması var ve bu projeye, havacılık ve uzayın bu inanılmaz hikayesinin, harika akıl hocalarının ve işbirlikçilerinin olduğu MIT’de başladığım için kendimi çok şanslı görüyorum. Kesinlikle benim hayatım boyunca, niyetimiz, bunun insanların gerçekten yaşayabileceği yörüngede uzay yapılarını kendi kendine birleştirme tekniği olmasını sağlamak.