Космическое оригами

Космическое оригами
иллюстрация 0

Самые простые формы, которые очень легко сложить, теперь стали элементами, которые используются даже для создания солнечных панелей космического назначения.

Япония смогла подарить всему миру искусство оригами, и оно уже давно вышло за пределы увлекательного творчества, находит широкое применение в повседневной жизни, архитектуре, упаковочных материалах, робототехнике и медицине в целом, а в частности в космических приспособлениях.

Доставка различных грузов в космос является достаточно сложной задачей, которая имеет строжайшие ограничения по своему объему и по массе. Кроме всего прочего, космические аппараты очень нуждаются в крупных парусах и панелях, чтобы использовать солнечную радиацию для получения толкающей силы или энергии.

Самые простые формы оригами уже смогли найти применение в солнечных панелях специального космического назначения, однако инженера продолжают работать над внедрением более новых, сложных по составу конструкций для надежности и компактности при транспортировке, а также для увеличения площади поверхности при использовании в космических условиях.

Саймон Гест, доктор Кембриджского университета, который специализируется на структурной технике, в 1992 году опубликовал совсем маленькую работу, которая была посвящена технологии складывания круглых плоскостей, в первую очередь для нужд космических отраслей, приведя обоснованные и логические геометрические расчеты. В этом году он с командой коллег представил подробный доклад о цилиндрических самоскладывающихся конструкциях, чтобы применять в космосе.

Работа Саймона Геста решила продолжаться профессором Ларри Хоуэллом и его студентом Шенноном Зирбелом из университета имени Бригами Янга, а также инженером-механиком Брайаном Тризом, который работает в Лаборатории реактивного движения (NASA). Чтобы создать космическое оригами команда ученых обратилась за консультацией к известному мастеру оригами, Роберту Лэнгу.

После двухлетней работы исследователи смогли получить массив различных солнечных панелей в диаметре до 2.7 метров в сложенном состоянии и 25 метров цельной оригами фигуры. На презентации, правда, процесс разворота был показан на несколько уменьшенной копии (в 20-кратном уменьшении).

Главной проблемой, которая решалась исследователями, является толщина солнечных панелей, которая не позволяет им складываться настолько легко, как бумажным листам. Исследователи пересмотрели очень много дизайнов, чтобы добиться такой толщины, которая способна повлиять на складывание всех изгибов. Однако окончательно принятый вариант очень напоминает технику, которая действительно предложена Гестом еще более 22 лет назад.

Шеннон Зирбел объяснила, что такой проект пока находится в стадии прототипа, однако уже проводится достаточно большая работа, которая может сделать реальными солнечные панели именно в оригами стиле. Такие системы по сбору энергии в будущем смогут использоваться не только как крупные космические аппараты, но и как небольшие мини-спутники.