Estruturas de quilômetros no espaço

Zac Manchester está trabalhando em um estudo de fase 2 do NIAC da NASA (inovação avançada) para criar estruturas do tamanho de quilômetros no espaço que caberão em uma carga útil de foguete.

Zac Manchester trabalhou no Breakthrough Starshot, que está tentando fazer com que uma vela solar seja empurrada a laser para outro sistema estelar. (também conhecido como 4+ anos-luz em uma vida humana). Aqui está um vídeo onde Zac fala sobre o avanço Starshot.

As Estruturas Quilômetros no Espaço Usando Metametais Mecânicos

Os conceitos de habitats espaciais rotativos como meio de gerar gravidade artificial datam de mais de um século. No entanto, os humanos sofrem desconforto com a exposição a taxas de rotação tão baixas quanto 3 RPM. Para produzir gravidade artificial próxima de 1g em taxas de rotação de 1-2 RPM, é necessária uma estrutura em escala de quilômetro.

O núcleo da solução da Zac é uma estrutura implantável de alta taxa de expansão (HERDS) construída a partir de metamateriais mecânicos.

Especificamente, eles exploram duas descobertas cinemáticas feitas nos últimos 5 anos: auxéticos de cisalhamento e mecanismos de tesoura ramificada. Eles pretendem produzir estruturas tubulares com uma taxa de expansão de 150x sem precedentes.

O estudo da Fase I do NIAC demonstrou a viabilidade dessa abordagem e nos apontou vários problemas técnicos que devem ser abordados na Fase II.

O principal trabalho técnico na Fase II será focado em quatro eixos específicos:
1) modelar e compreender detalhadamente a complexa dinâmica de implantação de nossa estrutura hierárquica em expansão;
2) mitigar o bloqueio durante a implantação na presença de erros de fabricação e distúrbios externos usando simulação e otimização de projeto;
3) prototipagem rápida e iteração de projeto baseada em hardware para calibrar modelos e avaliar componentes de subsistemas; e
4) validação experimental de protótipos em escala de metros com milhares de links para demonstrar implantação sem interferência e altas taxas de expansão.

No curto prazo, tais estruturas tornariam a habitação humana sustentada no espaço cislunar.

A médio e longo prazo, essas estruturas serão críticas para sustentar os humanos no espaço profundo. Finalmente, grandes estruturas também avançarão na astronomia, apoiando conjuntos de telescópios de grande escala.