Que faire lorsque vous devez rester en orbite

 

ALLER AUDACIEUSEMENT. ENSEMBLE.

À aucun autre moment de notre histoire, nous n'avons repoussé les limites du voyage spatial jusqu'à présent - c'est dans l'actualité chaque semaine maintenant. Explorer de nouveaux mondes étranges et aller hardiment là où aucun homme ou femme n'est allé auparavant pourrait bien devenir une «chose». Même sortir du monde pourrait bientôt devenir des vacances extrêmes.

Le mois dernier, un rover chinois a exploré la face cachée de la lune. La même mission a également vu la germination réussie d'un plant de coton - ce qui en fait la première matière biologique cultivée sur la lune.

Et récemment, le fondateur de SpaceX, Elon Musk, tout en récitant le mantra de son entreprise: «construire une ville autonome sur Mars», a partagé des photos de son Starship Raptor. Son moteur est conçu pour propulser à la fois la fusée au décollage et le vaisseau spatial dans l'espace.

Pour la personne moyenne, de telles informations sont devenues monnaie courante. Après tout, l’année dernière, la Chine a envoyé 39 roquettes dans l’espace, les États-Unis 34 et la Russie 20. Mais aux gens qui ont dû déplacer l’aiguille - ou la fusée - plus vite et plus loin, les milliards de détails et les milliers de défis qui un seul lancement est intimidant.

Ne laissez pas la gravité vous abattre.

Excellent! Nous avons une fusée. Maintenant quoi? Il semble que nous devrons effectuer quelques calculs. Si notre objectif est de propulser notre fusée dans l'espace, elle devra atteindre une vitesse plus de 20 fois supérieure à celle du son - au moins 4.9 miles par seconde (7.9 kilomètres par seconde) - ce que l'on appelle la vitesse orbitale. Et, quelque part en physique au lycée, nous avons appris que plus un objet est lourd, plus il exerce une attraction gravitationnelle. Il est donc logique que si nous pouvons alléger notre fusée, elle décollera plus facilement et nécessitera moins de carburant pour faire le travail.

Ajoutez à nos calculs de poids - coût. Les experts estiment que chaque kilogramme (2.2 livres) transporté dans l'espace coûte environ 20,000 500 $ US. [Cependant, Elon Musk aurait déclaré qu'il pensait que 3 $ par livre ou moins étaient très réalisables.] Donc, il est facile de voir que si nous pouvons réduire le poids de notre satellite, même le plus petit, nous pouvons réduire les coûts importants de notre projet . Les avionneurs, comme Airbus, en ont vu la preuve dans le pudding. L'année dernière, la société a commencé à imprimer des panneaux d'espacement 15D pour les compartiments de rangement suspendus et a découvert avec bonheur que les panneaux étaient XNUMX% plus légers que les panneaux conventionnels.

Alors, quelle partie solide - actuellement en titane, en aluminium lourd ou autre, pourriez-vous remplacer par une pièce imprimée en 3D? Et si vous pouviez combiner 10 ou 15 composants en un seul ensemble imprimé - y compris les filtres? L'impression 3D rend l'impossible possible et Mott a des processus en instance de brevet pour imprimer des filtres poreux personnalisés et des dispositifs de contrôle de flux dans pratiquement toutes les configurations. Nous produisons même des pièces qui ont des composants poreux et solides travaillant ensemble. Comment toutes ces options pourraient-elles réduire le poids et la complexité de votre conception, accélérer les délais du projet et éliminer les coûts?

Restauration rapide sur Mars? Pas si vite.

Se rendre sur Mars est une chose, mais si nous prévoyons de rester un certain temps, nous devrons résoudre le problème de la subsistance. Compte tenu de ce que nous avons vu jusqu'à présent de la vie sur Mars, la chasse et la recherche de nourriture sont probablement hors de question, nous devrons donc simplement revenir à nos racines - en tant que jardiniers, bien sûr. Mais le jardinage en apesanteur présente ses propres défis. La gravité zéro signifie que l'eau flotte - nous pouvons donc définitivement supprimer le jardinage hydroponique de notre liste, pour l'instant. Mais des ingénieurs intelligents ont joué avec des tubes en céramique qui évacuent l'eau jusqu'aux racines des plantes dans le sol. Là où il y a une volonté, il y a un moyen, non?

Quelles autres options pouvons-nous imaginer pour assurer la subsistance dans des atmosphères impitoyables? Peut-être un système de recyclage de l'eau qui filtre les déchets? Oui, c'est déjà une réalité du voyage spatial, mais existe-t-il un moyen de l'amener au niveau supérieur? Qu'en est-il des options de réfrigération cryogénique? Ou des applications de production de gaz?

Nos équipes d'ingénierie chez Mott travaillent en permanence sur des projets où les solutions «sur étagère» n'existent pas. Comment le pouvaient-ils alors que personne ne l'avait fait auparavant? Repousser les limites de performances nécessite une ingénierie personnalisée et complexe pour maintenir la vie dans l'espace ou sur des planètes naturellement inhabitables.

Lorsque vous atteignez Polaris, tournez à gauche.

Malheureusement, les satellites GPS standard ne vous aideront pas dans l'espace lointain. Ce niveau de navigation nécessite une instrumentation complexe et des calculs astrophysiques complexes. Et, pour compliquer encore les choses, le vide dans l'espace signifie qu'il n'y a pas de résistance à l'air, pas de friction sur la route et pas de pare-chocs de voiture devant vous pour vous ralentir. Il est donc important que les poussées soient précises. Même la plus petite déviation hors course nécessite beaucoup plus de dynamisme - et de temps et de carburant - pour bien sûr corriger plus tard.

Mott possède des décennies d'expérience dans la modélisation des flux de gaz complexes nécessaires pour alimenter les propulseurs avec précision - même dans des conditions de vide. Lorsque nous l'associons à notre technologie d'impression 3D solide à poreuse en instance de brevet, les possibilités sont infinies. Nous avons conçu des composants et des fonctionnalités de propulsion utilisés dans les propulseurs chimiques et électriques des satellites et des engins spatiaux et sommes impatients d'explorer d'autres avancées innovantes dans ce domaine. Apportez-nous simplement votre défi.

One Shot to Land it - Mieux le rendre bon.

Buzz Aldrin, l'un des premiers humains à atterrir sur la lune, a été célèbre: «Retourner sur Terre, c'était la partie difficile.»

SpaceX, la première entreprise privée à réussir le lancement, l'orbite et la récupération d'un vaisseau spatial, décrit sa deuxième tentative de contrôler la descente de sa fusée et de l'atterrir précisément sur un navire dans l'Atlantique. Parlez de la tête proverbiale d'une épingle, non?

L'entreprise écrit: «La descente contrôlée a été réussie, mais environ 10 secondes avant l'atterrissage, une soupape contrôlant la puissance du moteur de la fusée (poussée) a temporairement cessé de répondre aux commandes aussi rapidement qu'elle aurait dû. En conséquence, il s'est abaissé quelques secondes plus tard que ce qui avait été commandé, et - la fusée pesant environ 67,000 200 livres. et parcourant près de XNUMX mph à ce stade - quelques secondes peuvent être très longues. Avec l'accélérateur essentiellement bloqué en position haute et le moteur allumé plus longtemps que prévu, le véhicule a temporairement perdu le contrôle et n'a pas pu récupérer à temps pour l'atterrissage, finissant par basculer. »

Alors, voilà. Un seul composant n'a pas fonctionné correctement et coûtait 62 millions de dollars - le coût annoncé pour lancer son Falcon 9. Heureusement, au quatrième lancement, ils avaient raison - ou cela aurait été des rideaux pour SpaceX, a révélé plus tard Musk. La leçon pour tous: lorsqu'une pièce est essentielle à la mission, vous ne pouvez pas vous permettre qu'elle échoue.

Lorsque vous parlez de l'opérabilité des composants clés d'une fusée lors du lancement ou de l'atterrissage, du contrôle du flux, il est crucial de protéger les composants critiques afin qu'ils puissent fonctionner comme prévu. Les limiteurs de débit de Mott sont construits en métal poreux, ils sont donc non seulement extrêmement durables, mais ils maintiennent une distribution de débit uniforme en faisant circuler le gaz uniformément à travers plusieurs pores sur toute la surface.

Crème solaire. Ne quittez pas la Terre sans elle.

Nous, terriens, avons la chance d'avoir une atmosphère, avec des couches d'ozone pour nous protéger des rayons nocifs du soleil. Mais, selon la NASA, les astronautes dans l'espace sont exposés à des rayonnements ionisants (à haute énergie) à des niveaux équivalents à 150 à 6,000 XNUMX radiographies pulmonaires.

Pour aggraver les choses, lorsque des particules subatomiques pénètrent dans les atomes d'aluminium qui composent la coque d'un vaisseau spatial, leurs noyaux peuvent exploser, libérant un rayonnement secondaire. C'est une des raisons pour lesquelles la NASA teste les plastiques pour une multitude d'applications. Les plastiques techniques sont pleins d'atomes d'hydrogène dont les petits noyaux ne produisent pas beaucoup de rayonnement secondaire.

Envisagez les possibilités d'intégration de nouveaux designs et matériaux - métal ou polymère, avec impression 3D dans les combinaisons spatiales, les cabines d'équipage et d'autres composants pour réduire l'exposition aux radiations. C'est encore un autre exemple où nous vous mettons au défi d'échapper à l'ordinaire et de concrétiser des rêves auparavant impossibles.

Apportez-nous votre défi.

Une grande partie de la technologie spatiale se résume aux détails - et une grande partie implique l'intégration de diffuseurs, de filtres et de dispositifs de contrôle de débit fiables dans des systèmes plus grands. Avec les progrès actuels de l'impression 3D, les ingénieurs ne sont plus limités par les limites de l'outillage requises dans les processus de fabrication conventionnels. Ils sont libres de rêver. Notre technologie permet de fabriquer un nombre infini de formes géométriques et de types de structure - et vous permet même de combiner des dizaines de pièces discrètes, y compris des filtres et des composants de contrôle de flux, en une seule conception imprimée en 3D.

Au fil des décennies, nous avons aidé de nombreux ingénieurs aérospatiaux à concrétiser leurs concepts. Notre modèle d'algorithmes éprouvé pour les conditions les plus difficiles, les plus grandes variations de température et les pressions de vide les plus difficiles. Nous travaillons avec une large gamme de matériaux, alors apportez-nous votre matériau de choix et nous concevons une solution. Nous avons également appris que nos relations les plus productives et les plus fructueuses se nouent lorsque les clients nous contactent au début de la phase de conception. Si c'est un défi que vous avez, nos ingénieurs sont prêts à vous aider.

Vous avez un défi que vous avez du mal à surmonter? Vous n'avez pas besoin d'être ingénieur aérospatial pour que nous puissions vous aider. Contactez-nous dès aujourd'hui pour recevoir une consultation de l'un de nos ingénieurs.

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Écrit par: Sean Kane

Titre: Directeur de la stratégie et de la gestion des produits