На этот раз с помощью лазеров.
Вместо того чтобы полагаться на крепежи для скрепления конструкций в космосе, астронавтам, возможно, придется использовать лазеры для сварки на поверхности Луны.
Поскольку космические агентства стремятся создать среду обитания людей на Луне и Марсе, астронавты должны быть оснащены инструментами для производства конструкций в космосе. Но вместо того, чтобы брать с собой в космос традиционный ящик с инструментами, NASA стремится использовать лазерные лучи, чтобы потенциально произвести революцию в космическом производстве и сделать эти длительные пребывания на поверхности Луны более долговечными.
Группа инженеров из Центра космических полетов имени Маршалла при НАСА и Университета штата Огайо проводит многолетнее исследование с целью проверки эффектов сварки лазерным лучом в условиях вакуума и пониженной гравитации, сообщило космическое агентство.
«Долгое время мы использовали крепежи, заклепки или другие механические средства для удержания конструкций, которые собираем в космосе», — заявил Эндрю О’Коннор, технический руководитель проекта в NASA.
«Но мы начинаем понимать, что если нам действительно нужны прочные соединения и если мы хотим, чтобы конструкции оставались вместе при сборке на поверхности Луны, нам может понадобиться сварка в космосе».
NASA надеется использовать лазерные лучи для потенциальной сборки крупных конструкций, производства новых деталей, ремонта трещин на Луне, что исключит необходимость транспортировки заклепок или других материалов в космос с помощью грузовых миссий. Но сначала космическое агентство должно выяснить, как сварные швы ведут себя в условиях микрогравитации космоса.
«После того, как вы покидаете Землю, становится сложнее проверить, как ведет себя сварной шов, поэтому мы используем как эксперименты, так и компьютерное моделирование, чтобы предсказать сварку в космосе, пока мы все еще на Земле», — сказал О’Коннор.
Испытания лазерной сварки начались в августе, когда команда провела сварку мощным волоконным лазерным лучом в условиях имитируемой пониженной гравитации на борту коммерческого самолета. В ходе эксперимента самолет выполнял параболические маневры полета, «которые начинались в горизонтальном полете, поднимались, чтобы добавить 8000 футов высоты, и отталкивались в верхней части параболической дуги», согласно NASA. В целом, у команды было около 20 секунд пониженной гравитации, чтобы провести имитируемую сварку в космосе, плавая в невесомости на борту самолета. Сеть датчиков собирала данные во время эксперимента, которые помогут ученым понять, как космос влияет на сварку лазерным лучом.
«Во время полетов мы успешно выполнили 69 из 70 сварных швов в условиях микрогравитации и лунной гравитации, реализовав полностью успешную летную кампанию», — сказал в своем заявлении Уилл Маколи, студент факультета сварочного машиностроения Университета штата Огайо.
NASA не экспериментировало со сваркой в космосе более 50 лет, поэтому можно с уверенностью сказать, что развитие производства в космосе давно назрело. В 1973 году космическое агентство провело эксперименты по сварке шариков на пластине, пайке и плавлению металла на борту орбитальной космической станции Skylab.
Сейчас самое подходящее время, поскольку NASA стремится строить сооружения на Луне, а в далеком будущем, возможно, даже на Марсе, чтобы поддерживать устойчивое присутствие людей. Сварка в космосе может избавить космическое агентство и его астронавтов от множества проблем, поскольку они строят и ремонтируют вещи в космосе, а не ждут, пока груз будет доставлен с Земли.
Другой эксперимент по сварке в космосе, названный Nanoracks Astrobeat , недавно был запущен на МКС на борту 31-й миссии пополнения запасов. Целью эксперимента является испытание холодной сварки в космосе как метода ремонта космического корабля, поврежденного микрометеоритами и космическим мусором. По данным НАСА, проведение ремонта в космосе изнутри космического корабля может быть безопаснее и эффективнее.