किसी ने सोचा होगा कि नासा अंतरिक्ष में कुछ तलवारबाजी की तैयारी कर रहा था! कम से कम, ऐसा तब हो सकता है जब वे नासा के नए कवच को पहली बार विकसित होते हुए देखें। आधिकारिक तौर पर, वे इसे एक नए प्रकार के 'के रूप में संदर्भित कर रहे हैं' अंतरिक्ष कपड़ा “, जो अंतरिक्ष यात्रियों, अंतरिक्ष यान और परिनियोजन योग्य उपकरणों को सुरक्षा प्रदान करेगा। लेकिन आकस्मिक पर्यवेक्षक के लिए, यह बहुत कुछ चेन मेल कवच जैसा दिखता है!
नया कवच नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के सिस्टम इंजीनियर पोलित कैसिलस के दिमाग की उपज है। पारंपरिक वस्त्रों से प्रेरित, यह कवच बुने हुए धातु के कपड़े बनाने के लिए एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (उर्फ 3-डी प्रिंटिंग) में किए गए अग्रिमों पर निर्भर करता है जो जल्दी से आकार बदल सकते हैं और बदल सकते हैं। और किसी दिन जल्द ही, इसका उपयोग लगभग हर चीज के लिए किया जा सकता है!
स्पेन में एक फैशन डिजाइनर के बेटे के रूप में, कैसिलस कपड़े और वस्त्रों के आसपास बड़ा हुआ, और डिजाइन के लिए उनका उपयोग कैसे किया जाता है, इस बारे में चिंतित था। जिस तरह से अनगिनत धागों को एक साथ बुनकर वस्त्रों का उत्पादन किया जाता है, उसी तरह कैसिला का प्रोटोटाइप स्पेस फैब्रिक एक टुकड़े में धातु के वर्ग बनाने के लिए 3-डी प्रिंटिंग पर निर्भर करता है, जो तब कवच का एक कोट बनाने के लिए एक साथ बंधे होते हैं।
3-डी-मुद्रित धातु 'स्पेस फैब्रिक' का एक और उदाहरण। कपड़े के नीचे और ऊपर के किनारों को अलग-अलग कार्यक्षमता के लिए डिज़ाइन किया गया है। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक
इस नए स्पेस फैब्रिक के साथ अपने काम के अलावा, कैसिलस जेपीएल की एटेलियर वर्कशॉप का सह-नेतृत्व करता है, जो उन्नत अवधारणाओं और प्रणालियों के रैपिड-प्रोटोटाइपिंग में विशिष्ट है। यह तेज़-तर्रार सहयोगी वातावरण विभिन्न तकनीकों के साथ काम करता है और मौजूदा डिज़ाइनों में नए (जैसे 4-डी प्रिंटिंग) को शामिल करने के तरीकों की तलाश करता है। जैसा कि कैसिलस ने नासा में इस अवधारणा का वर्णन किया है प्रेस विज्ञप्ति :
'हम इसे '4-डी प्रिंटिंग' कहते हैं क्योंकि हम इन सामग्रियों के ज्यामिति और कार्य दोनों को प्रिंट कर सकते हैं। यदि 20वीं शताब्दी का निर्माण बड़े पैमाने पर उत्पादन द्वारा संचालित था, तो यह कार्यों का बड़े पैमाने पर उत्पादन है।'
अंतरिक्ष के कपड़े में चार आवश्यक कार्य होते हैं, जिसमें परावर्तन, निष्क्रिय गर्मी प्रबंधन, तह और तन्य शक्ति शामिल हैं। एक तरफ प्रकाश को प्रतिबिंबित करने और दूसरा इसे अवशोषित करने के साथ, सामग्री थर्मल नियंत्रण के साधन के रूप में कार्य करती है। यह कई अलग-अलग तरीकों से भी मोड़ सकता है और आकृतियों के अनुकूल हो सकता है, यह सुनिश्चित करने के लिए तन्य शक्ति बनाए रखता है कि यह उस पर खींचने वाली ताकतों को बनाए रख सके।
इन कपड़ों का उपयोग अंतरिक्ष यात्रियों की सुरक्षा और बड़े एंटेना, परिनियोजित उपकरणों और अंतरिक्ष यान को उल्कापिंडों और अन्य खतरों से बचाने के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, उनका उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जा सकता है कि चरम वातावरण के मिशन तत्वों से सुरक्षित रहेंगे। बृहस्पति के चंद्रमा यूरोपा पर विचार करें, जिसे नासा आने वाले दशक में एक लैंडर - उर्फ का उपयोग करके तलाशने की योजना बना रहा है। NS यूरोप क्लिपर मिशन।
यूरोपा क्लिपर मिशन की कलाकार की अवधारणा। श्रेय: NASA/JPL
यहां, और अन्य 'महासागरीय दुनिया' पर - जैसे सेरेस, एन्सेलेडस, टाइटन और प्लूटो - इस प्रकार का लचीला कवच अंतरिक्ष यान के लिए इन्सुलेशन प्रदान कर सकता है। लैंडिंग स्ट्रट्स पर उनका उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जा सकता है कि वे असमान इलाके में भी फिट होने के लिए आकार बदल सकें। इस तरह की सामग्री का उपयोग मंगल या चंद्रमा के लिए आवास बनाने के लिए भी किया जा सकता है - जैसे दक्षिणी ध्रुव-ऐटकेन बेसिन , जहां स्थायी रूप से छायादार क्रेटर पानी की बर्फ के अस्तित्व की अनुमति देते हैं।
इस सामग्री का एक अन्य लाभ यह तथ्य है कि पारंपरिक निर्माण विधियों का उपयोग करके बनाई गई सामग्रियों की तुलना में इसका उत्पादन करना काफी सस्ता है। सामान्य परिस्थितियों में, अंतरिक्ष यान का डिजाइन और निर्माण एक जटिल और महंगी प्रक्रिया है। लेकिन विकास के विभिन्न चरणों में एक सामग्री में कई कार्यों को जोड़कर, पूरी प्रक्रिया को सस्ता बनाया जा सकता है और नए डिजाइनों को लागू किया जा सकता है।
एंड्रयू शापिरो-शार्लोटा जेपीएल के अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी कार्यालय में एक प्रबंधक है, जो अंतरिक्ष कपड़े जैसी प्रारंभिक चरण की प्रौद्योगिकियों के वित्तपोषण के लिए जिम्मेदार कार्यालय है। जैसा कि उन्होंने कहा, इस प्रकार की उत्पादन प्रक्रिया सभी प्रकार के डिजाइन और नई मिशन अवधारणाओं को सक्षम कर सकती है। उन्होंने कहा, 'हम जो संभव है उसकी सतह को खरोंच रहे हैं।' 'बिना किसी अतिरिक्त लागत के जैविक और गैर-रैखिक आकृतियों के उपयोग से अधिक कुशल यांत्रिक डिजाइन प्राप्त होंगे।'
उपयोग के लिए 3-डी प्रिंटिंग को कैसे विकसित किया गया है, इसे ध्यान में रखते हुए ISS . पर सवार जेपीएल की टीम इस फैब्रिक को न सिर्फ अंतरिक्ष में इस्तेमाल करना चाहती है, बल्कि अंतरिक्ष में भी इसका निर्माण करना चाहती है। भविष्य में, कैसिलस एक ऐसी प्रक्रिया की भी कल्पना करता है जिससे उपकरण और संरचनात्मक सामग्री को पुनर्नवीनीकरण सामग्री से मुद्रित किया जा सकता है, अतिरिक्त लागत-बचत की पेशकश की जा सकती है और आवश्यक घटकों के तेजी से, मांग पर उत्पादन को सक्षम किया जा सकता है।
इस तरह की उत्पादन प्रक्रिया अंतरिक्ष यान और अंतरिक्ष प्रणालियों के निर्माण के तरीके में क्रांतिकारी बदलाव ला सकती है। कई अलग-अलग हिस्सों से बनाए गए जहाजों, सूटों और रोबोटिक शिल्प के बजाय (जिन्हें तब इकट्ठा करना पड़ता है), उन्हें 'पूरे कपड़े' की तरह प्रिंट किया जा सकता था। ऐसा लगता है कि विनिर्माण क्रांति, आसन्न है!
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