Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Origami åbner smarte muligheder for arkitektur på Månen og Mars

Prototypen blev implementeret og testet til ekstreme forhold den 20. april under EuroMoonMars2018-simuleringen hos ESA – ESTEC. Origami-strukturen blev designet som en gateway og et undersystem mellem exo-habitatet, luftslusesystem og exo-laboratorium. Kredit:Anna Sitnikova

Origami og højtydende tekstiler transformerer arkitekturplaner for smarte menneskelige habitater og forskningsstationer på Månen og Mars. Indledende felttest af MoonMars-projektets origami-prototype vil blive præsenteret på European Planetary Science Congress (EPSC) 2018 i Berlin af Dr. Anna Sitnikova.

MoonMars er et samarbejde mellem International Lunar Exploration Working Group (ILEWG), ESA-ESTEC, forskningsinstitutioner og tekstilarkitektstudiet Samira Boon. MoonMars-teamet har inkorporeret origami-struktur i digitale væveprocesser for at forme komplekse former, der er kompakte at transportere og nemme at implementere gennem oppustelige, pop-up eller robotmekanismer i udenjordiske miljøer.

"Origami-strukturer lavet af tekstiler kan foldes ud til et utal af forskellige former. De er lette. De kan nemt implementeres og genbruges i forskellige konfigurationer og størrelser til fleksibel rumlig brug. Strukturer forbliver funktionelle under skiftende omstændigheder, derved forlænge deres brugbare levetid, " sagde Sitnikova, der leder MoonMars-projektet på vegne af ILEWG.

I rummets fjendtlige miljø, højtydende tekstiler og origamiens fleksible natur kan give unikke arkitektoniske fordele. De vinklede facetter af origami-strukturer betyder, at indkommende mikrometeoritter er mindre tilbøjelige til at ramme overflader ved 90 grader, sprede energien fra potentielle påvirkninger og risikoen for penetration, dermed beskytte astronauter inde i levesteder. Solpaneler indlejret i formskiftende tekstiler kan følge solen for at samle mere energi gennem dagen. Gennemsigtige og uigennemsigtige facetter kan ændre retning for at ændre intern belysning og klimaforhold.

Studio Samira Boon har skabt vævede selvbærende origamistrukturer fra et enkelt stykke stof og vævet selvbærende bue. Kredit:Studio Samira Boon

Efter indledende test af en prototype indgangstunnel under EuroMoonMars-simuleringen på Den Europæiske Rumorganisations ESTEC-anlæg i april 2018, MoonMars-teamet planlægger nu en ambitiøs serie af forsøg for 2019. I juni IGLUNA-projektet, ledet af det schweiziske rumcenter, vil omfatte test af et origami-habitat i gletsjeren over Zermatt i Schweiz. I september 2019 rejser holdet til Island for at deltage i en kampagne inde i et lava-rør hulesystem.

"Vi er netop vendt tilbage fra en spejdertur og har udvalgt hulesystemerne for Stefanshellir og Surtshellir, som har store gallerier og et meget gennemarbejdet tunnelsystem. Vi ser foreløbigt på at etablere et lille habitat, implementering af viden fra tidligere demonstrationer af vores origami-tunnel og vævede kupler, sagde Sitnikova.

Studio Samira Boon har skabt en vævet selvbærende origamikuppel af et enkelt stykke stof og vævet selvbærende bue. Kredit:Studio Samira Boon

Den næste design-milepæl vil være et selv-deployerbart origami-habitat.

"Origami til rumarkitektur fremmer tværfaglige tilgange og applikationer, leverer state-of-the-art produktions- og designmetoder, " sagde Sitnikova. "Habitater forstærket af sådanne strukturer er tidsmæssige og levende, da de er i stand til at transformere og omdefinere sig selv i resonans med menneskelige og miljømæssige faktorer."

Freeform Origami Software af samarbejdspartner, Tomohiro Tachi, giver teamet mulighed for at forme eller generere komplekse origamiformer, mens de ændrer modellens folder. Kredit:Tomohiro Tachi