|
Дизайн зондов развивается благодаря оригами
|
|
|
|
Древнее японское искусство складывания бумаги, или оригами, уже вдохновляет на создание следующего поколения космических аппаратов, но теперь появилось новое семейство форм оригами, которые могут сделать их еще более компактными и надежными.
|
|
|
|
Ларри Хауэлл (Larry Howell) из Университета Бригама Янга (Brigham Young University) и его коллеги разработали новый класс оригами-конструкций под названием bloom patterns, которые складываются в плоскую форму и разворачиваются, как лепестки цветов. Эти хитроумные конструкции также могут быть использованы для других конструкций в космосе, таких как телескопы и солнечные батареи.
|
|
|
|
Конструкции на основе оригами идеально подходят для космических аппаратов, потому что их можно сложить для запуска, а затем развернуть в полный размер в космосе или по прибытии в пункт назначения. Такая компактная упаковка не только удешевляет запуск миссий, но и позволяет легко перевозить меньшую полезную нагрузку на ракете с другим спутником.
|
|
|
|
Однако существующие схемы оригами не всегда легко упаковывать, и их может быть сложно развернуть. Цветочные узоры решают эту проблему, складываясь ровно, оставаясь плоскими, а затем широко разворачиваясь.
|
|
|
|
О существовании узоров в виде цветков уже было известно, но инженеры из Университета Бригама Янга поняли, что они являются частью более широкой группы форм, которые имеют общие черты. Они начинаются с плоского тонкого диска и разворачиваются одним плавным движением, создавая более крупную изогнутую трехмерную форму, напоминающую цветок.
|
|
|
|
|
|
|
Команда разработала математическую модель того, как работают паттерны цветения. Как они описывают в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, затем они создали физические бумажные модели и прототипы. Все фигуры складывались надежно, что очень важно, потому что одна-единственная ошибка в сложении могла привести к провалу всей космической миссии. Они также создавали рисунки цветов из других материалов, таких как пластик, напечатанный на 3D-принтере.
|
|
|
|
Отправляйтесь за новыми идеями
|
|
|
|
Как объясняют ученые в своей статье, исследование является стартовой площадкой для открытий. "Эта работа закладывает основу для будущих открытий и документирования новых рисунков цветов оригами, изучения соответствия толщины и механического поведения рисунков цветов, а также их использования в качестве развертываемых систем в различных приложениях".
|
|
|
|
Помимо совершенствования методов проектирования и развертывания антенн, оптических устройств для спутников и другого космического оборудования, эти новые модели цветов оригами также имеют более практичное применение. Они могут быть использованы для создания портативных, штабелируемых конструкций для временных убежищ, всплывающей архитектуры или даже частей робототехники, которые необходимо расширять или сокращать.
|
|
|
|
Источник
|
