未來軌道衛星或可實現3D打印“自我復制”

2012-9-15 10:31:59 | tags | views

科學家設想未來的軌道飛行器可進行自我復制或者巨型空間望遠鏡有朝一日可以取材于太空垃圾或者小行星材料等,這種令人難以置信的想法建立在高科技3D打印技術上,通過星載超級3D裝置在空間中創造出巨大的結構,目前該想法由一個被稱為SpiderFab的項目著手實施,并從美國國家航空航天局創新先進概念計劃中獲得了10萬美元,試圖尋找此類軌道飛行器自身是否具有商業價值。 

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在未來數年,切實可行的規劃和資金的支持可能導致具有3D打印技術的衛星入軌進行測試。根據一家致力于清理軌道垃圾業務的私人公司首席執行官、首席科學家羅伯特·霍伊特(Robert Hoyt)介紹:“我們希望有一天能夠完全從零開始,軌道飛行器可進行自我創造。”使用3D打印技術使得在軌道上建造空間飛行器部件變得更加簡單,通過也可以用于制造巨大空間天線或者空間望遠鏡,其規模比目前的軌道望遠鏡大10倍或者20倍,并不需要考慮如何折疊設計放入火箭的整流罩內,只需要執行該任務的軌道衛星具有3D打印技術以及制造的原材料即可。

該想法通過在軌道上使用更多較輕的材料和更大的結構可以削減空間任務的成本并提高任務的復合程度,羅伯特·霍伊特認為在軌道上制造可避免軌道飛行器組件的重量超出標準,也可以避免火箭發射時的震動和加速度對衛星部件構成的影響。因此,采用3D打印技術的軌道衛星可能成為一個非常龐大的軌道系統,比如規模可達到十幾米或者上百米。這就好比我們要發射一個類似于CubeSat納衛星的試驗平臺,需要將其體積放大成近50米的立方體,相當于一個田徑場的大小。

羅伯特·霍伊特甚至設想通過空間3D技術在軌道上建造出一個類似于阿雷西博天文臺(Arecibo Observatory)的大型空間望遠鏡,阿雷西博射電望遠鏡位于波多黎各阿雷西沃山谷中,天線直接達到了305米,可“聽”到遙遠宇宙的射電信號。此項技術同樣可以用于在軌道上組裝訪問另一個恒星系統的空間探測器,可以使用3D打印技術建造宇宙飛船傳感器陣列以及通信設備,將遙遠恒星際航行的信號傳回地球

此外,空間3D打印技術甚至可介入美國國防部高級研究計劃局執行的“鳳凰”計劃,也稱為稱“僵尸衛星”計劃,該項目試圖從軌道上報廢的衛星上拆卸可用的零部件,比如太陽能電池板,從而在軌道上組裝出一個新的“科學怪人”衛星。當然,這個想法要實現起來需要非常復雜的系統,比如自動化機器人機械臂、空間3D打印技術等聯合操作。
 

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