Космическое надувательство: Китай готов развернуть на орбите надувную фабрику

Китайские учёные из Центр науки и технологий полетов в космос Института механики Китайской академии наук сделали важный шаг к производству в космосе: они завершили наземные испытания первой модульной «орбитальной фабрики» с надувным, трансформируемым каркасом. Эта технология призвана радикально упростить запуск и строительство промышленных производств на околоземной орбите — и вывести Китай в лидеры новой космической гонки за создание заводов вне атмосферы Земли. С производством на орбите экспериментируют и в других странах, но Китай сразу мыслит масштабно.

Источник изображений: Институт механики Китайской академии наук

В основе китайской платформы — модуль, который во время запуска складывается в компактный блок, а в космосе раздувается и разворачивается, превращаясь в крупную и надёжную рабочую среду. Каркас выполнен из высокотехнологичных композитов: стальной «скелет» обеспечивает жёсткость и стабильность конструкции, а гибкая внешняя оболочка из инновационных волокон — герметичность и защиту от экстремальных условий космоса.

Такая архитектура решает сразу несколько главных проблем космического строительства:

• ограниченная вместимость грузового отсека ракеты — надувные модули занимают минимум места при запуске и достигают нужного объёма уже на орбите;
• высокая стоимость вывода крупногабаритных конструкций — экономия на массе и габаритах снижает затраты;
• сложность расширения станций в космосе — гибкая система проще масштабируется, к ней легче добавляются дополнительные секции.

Недавние испытания надувной космической фабрики в Шэньяне подтвердили: модуль выдерживает разницу давлений, а стыки между жёсткими и гибкими частями остаются герметичными даже в условиях вакуума. Учёные детально отработали процесс разворачивания, измерили расход газа для наполнения и получили важную информацию о стабильности конструкции, что особенно важно в случае производства изделий высокой точности.

Разработчики подчёркивают, что теперь космическое производство в Китае переходит из стадии «концепции» к реальному инжинирингу: новая платформа готова к развертыванию на орбите для испытаний и дальнейшего развития.

Заметим, что китайцы не первые разрабатывают надувные космические аппараты. Например, в 2016 году на МКС был доставлен жилой модуль BEAM, который после успешных двухлетних испытаний до сих пор подключён к станции и используется для складирования различных вещей.

Что же будет выпускать космическая фабрика? Орбитальные производственные линии открывают доступ к новым технологиям, сложно реализуемым или даже невозможным на Земле из-за гравитации и других факторов. Китайская фабрика рассчитана на выпуск:

• биофармацевтической продукции — благодаря чистоте среды и возможности создания новых молекул и форм лекарств;
• 3D-печатных изделий — нестандартные детали, новые композиты и металлы;
• экспериментальных материалов, обладающих уникальными свойствами;
• оптики и сверхлёгких антенн — снижение гравитационного влияния позволяет создавать компоненты для телескопов и радиосистем нового поколения.

Кроме того, подобные модули пригодны для ремонта и обслуживания спутников, развития биомедицины и проведения исследований, невозможных в лабораториях на Земле.

Добавим, что другие компании также планируют производство полупроводников в космосе. SpaceX недавно рассказала о проекте «фабшипов», а британский стартап Space Forge уже запустил на орбиту спутник для экспериментов с производством полупроводников. В свою очередь Varda Space уже провела эксперименты по синтезу фармацевтических веществ на орбите.

В будущем такие платформы могут перерасти в целые «индустриальные кварталы» на орбите, где различные страны и компании будут конкурировать за выпуск материалов и технологий, способных повлиять на экономику XXI века.