On pourrait penser que la NASA se préparait à des combats à l'épée dans l'espace! C'est du moins l'impression que l'on peut avoir en voyant la nouvelle armure que la NASA développe pour la première fois. Officiellement, ils y font référence comme d'un nouveau type de «tissu spatial», qui fournira une protection aux astronautes, aux vaisseaux spatiaux et aux engins déployables. Mais pour l'observateur occasionnel, cela ressemble beaucoup à une armure en cotte de mailles!
La nouvelle armure est l’idée originale de Polit Casillas, ingénieur système du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. Inspirée des textiles traditionnels, cette armure s'appuie sur les avancées de la fabrication additive (aka. Impression 3D) pour créer des tissus métalliques tissés qui peuvent se plier et changer de forme rapidement. Et un jour bientôt, il pourrait être utilisé pour à peu près tout!
En tant que fils d'un créateur de mode en Espagne, Casillas a grandi autour des tissus et des textiles et a été intrigué par la façon dont ils sont utilisés pour le design. De la même manière que les textiles sont produits en tissant d'innombrables fils, le prototype de tissu spatial de Casilla s'appuie sur l'impression 3D pour créer des carrés métalliques en une seule pièce, qui sont ensuite attachés ensemble pour former une armure.
En plus de son travail avec ce nouveau tissu spatial, Casillas codirige l’atelier JPL Atelier, spécialisé dans le prototypage rapide de concepts et de systèmes avancés. Cet environnement collaboratif dynamique fonctionne avec différentes technologies et cherche des moyens d'incorporer de nouvelles technologies (telles que l'impression 4-D) dans les conceptions existantes. Comme Casillas a décrit ce concept dans un communiqué de presse de la NASA:
«Nous l'appelons« impression 4-D »car nous pouvons imprimer à la fois la géométrie et la fonction de ces matériaux. Si la fabrication au 20e siècle était tirée par la production de masse, alors c'est la production de masse de fonctions. »
Les tissus spatiaux ont quatre fonctions essentielles, notamment la réflectivité, la gestion passive de la chaleur, la pliabilité et la résistance à la traction. Un côté réfléchissant la lumière et l'autre l'absorbant, le matériau agit comme un moyen de contrôle thermique. Il peut également se plier de différentes manières et s'adapter aux formes, tout en conservant une résistance à la traction pour garantir qu'il peut supporter les forces qui le tirent.
Ces tissus pourraient être utilisés pour protéger les astronautes et protéger les grandes antennes, les appareils déployables et les engins spatiaux contre les météorites et autres dangers. En outre, ils pourraient être utilisés pour garantir que les missions dans des environnements extrêmes seraient protégées contre les éléments. Considérez la lune Europa de Jupiter, que la NASA prévoit d'explorer dans la prochaine décennie à l'aide d'un atterrisseur - alias. le Europa Clipper mission.
Ici, et sur d'autres «mondes océaniques» - comme Cérès, Encelade, Titan et Pluton - ce type d'armure flexible pourrait fournir une isolation pour les vaisseaux spatiaux. Ils pourraient être utilisés sur des entretoises d'atterrissage pour s'assurer qu'ils pourraient également changer de forme pour s'adapter sur un terrain inégal. Ce type de matériau pourrait également être utilisé pour construire des habitats pour Mars ou la Lune - comme le bassin du Pôle Sud-Aitken, où des cratères ombragés en permanence permettent l'existence de glace d'eau.
Un autre avantage de ce matériau est le fait qu'il est beaucoup moins cher à produire par rapport aux matériaux fabriqués en utilisant des méthodes de fabrication traditionnelles. Dans des conditions ordinaires, la conception et la construction de vaisseaux spatiaux est un processus complexe et coûteux. Mais en ajoutant plusieurs fonctions à un matériau à différents stades de développement, l'ensemble du processus peut être rendu moins cher et de nouvelles conceptions peuvent être mises en œuvre.
Andrew Shapiro-Scharlotta est directeur au Space Technology Office du JPL, un bureau responsable du financement de technologies à un stade précoce comme le tissu spatial. Comme il l'a dit, ce type de processus de production pourrait permettre toutes sortes de conceptions et de nouveaux concepts de mission. "Nous ne faisons qu'effleurer la surface de ce qui est possible", a-t-il déclaré. «L'utilisation de formes organiques et non linéaires sans frais supplémentaires pour la fabrication conduira à des conceptions mécaniques plus efficaces.»
Conformément à la façon dont l'impression 3D a été développée pour être utilisée à bord de l'ISS, l'équipe du JPL souhaite non seulement utiliser ce tissu dans l'espace, mais aussi le fabriquer dans l'espace également. À l'avenir, Casillas envisage également un processus permettant d'imprimer des outils et des matériaux de structure à partir de matériaux recyclés, offrant des économies supplémentaires et permettant une production rapide et à la demande des composants nécessaires.
Un tel processus de production pourrait révolutionner la façon dont les vaisseaux spatiaux et les systèmes spatiaux sont créés. Au lieu de navires, de combinaisons et d'engins robotiques créés à partir de nombreuses pièces différentes (qui doivent ensuite être assemblées), ils pourraient être imprimés comme des «tissus entiers». Il semble que la révolution manufacturière se profile!
