Япония подарила миру искусство оригами, которое давно вышло далеко за пределы увлекательного интеллектуального хобби и находит применение в повседневной жизни, упаковочных материалах, архитектуре, медицине, робототехнике в целом и в космосе в частности.

Доставка грузов в космос — непростая задача, имеющая очень строгие ограничения как по объёму, так и по массе предметов. Между тем, космические аппараты нуждаются в очень крупных панелях или парусах для использования солнечной радиации с целью получения энергии или толкающей силы.

Простейшие формы оригами уже находят применение в солнечных панелях космического назначения, однако инженеры работают над внедрением новых, более сложных конструкций для компактности и надёжности при транспортировке и увеличения площади поверхности во время использования в космических условиях.

Доктор Кембриджского университета Саймон Гест (Simon Guest), специализирующийся на структурной механике, опубликовал в 1992 году небольшую работу, посвящённую технологии складывания круглых плоскостей для нужд космической и других отраслей, приведя соответствующие геометрические расчёты. А в текущем году он же со своими научными коллегами представил доклад о складывающихся цилиндрических конструкциях для применения в космосе.

Работу Саймона Геста решили продолжить профессор Ларри Хоуэлл (Larry Howell) и последипломный студент Шеннон Зирбел (Shannon Zirbel) из Университета Бригама Янга, а также инженер-механик Брайан Триз (Brian Trease) из Лаборатории реактивного движения NASA. Команда обратилась за помощью к известному мастеру по оригами Роберту Лэнгу (Robert Lang).

Результатом их двухлетней работы стал массив солнечных панелей диаметром 2,7 м в сложенном состоянии и 25 метров в разложенном. Процесс разворачивания был показан на уменьшенной в 20 раз модели.

Главной проблемой, которую решали исследователи, стала толщина солнечных панелей, не позволяющая им складываться столь же легко, как бумаге. «Пришлось пересмотреть множество дизайнов, чтобы добиться толщины, которая позволяет складываться каждому изгибу», — отметил Брайан Триз. Но, между тем, окончательно принятая техника складывания очень сильно напоминает предложенную доктором Гестом ещё 22 года назад.

Шеннон Зирбел пояснила, что проект всё ещё находится в стадии прототипа, но проводится большая работа, чтобы сделать реальностью солнечные панели в духе оригами. Такие системы сбора энергии cмогут использоваться не только на крупных космических аппаратах, но и на мини-спутниках вроде проекта CubeSat.

Источники:

Источник: 3DNews