Солнечная панель для космических аппаратов по принципам оригами
В юные годы Брайан Триз (Brian Trease) из Лаборатории реактивного перемещения (Jet Propulsion Laboratory) NASA в Пасадене, Калифорния, увлекался тем, что складывал из упаковок фаст-фуда бумажных журавликов, отыскивая разнообразные узоры оригами в книгах. Сейчас инженер-механик продолжает детское увлечение, но уже совсем на втором уровне.
Вместе с Шенноном Зирбелем (Shannon Zirbel) докторантом из Университета Бригама Янга, Брайан Триз создал массив солнечных батарей для космических аппаратов, раскладывающийся по принципу оригами.
Согласно точки зрения Триза, то чем он занимается: «Это неповторимое пересечение культуры, технологии и искусства».
Исследователи нашли, что оригами возможно весьма полезным в космосе, и в один раз преимущества, предоставляемые этим мастерством, отыщут хорошее использование. Как мы знаем, производительность солнечных батарей находится в прямой зависимости от их площади. Но, при транспортировке на орбиту батареи приходится складывать.
Развёртывание солнечных батарей в космосе может стать настоящей проблемой, в особенности для беспилотных космических аппаратов. Но применяя правила оригами, процесс возможно значительно упростить.
Солнечные панели, применяемые в космосе сейчас, применяют простые способы уменьшения размеров. Их складывают по принципу веера либо мехов аккордеона. Оригами разрешает существенно снизить транспортные размеры и в один момент упростить конструкцию за счёт применения сложных складок.
В прошедшем сезоне Зирбель и Триз создали в масштабе 1:20 настольный прототип солнечной батареи с рабочим диаметром 25 метров, которая складывается до 2,7 м.
Одной из складных структур, использованных исследователями, стало оригами Миура. Его создал японский астрофизик Корио Миура (Koryo Miura) специально для космоса.
Особенность структуры Миура в лёгкости перехода из сложенного в раскрытое положение и обратно. Чтобы открыть либо закрыть оригами, достаточно потянуть за одну сторону.
В 1995 году по принципу Миура складывались солнечные батареи японского спутника. Но, не обращая внимания на данный тест, разработка всё еще требует доработки.
«Свёрток», созданный Тризом не повторяет ответ Миура, а сочетает его с другими складками. Согласно точки зрения исследователя, его разработка будет особенно нужна для малых спутников, и возможно использована для развёртывания радиоантенн и в произвольных случаях, в то время, когда пригодится развернуть плоский объект радиально, от центра во всех направлениях.
Как поведал Триз, при разработке дизайна исследователям приходилось решать проблему толщины материала, которой, в отличие от бумажного оригами, пренебречь нереально.
Оригами — мастерство, появившееся в древности. Но только в последние 40 лет оно стало предметом важного матанализа. «Вы думаете о нём, как о старом мастерстве, но, вооружившись математическим аппаратом, люди изобретают совсем новые вещи», — говорит Триз.
Facepla.net по данным Daily Fusion
