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受折纸启发的太空技术:杨百翰大学机械工程师为 NASA 和美国空军打造可部署系统
杨百翰大学的柔性机制研究实验室受到古代折纸艺术的启发,正在开发一种可折叠的紧凑型设计,可以帮助通过火箭将卫星系统发射到太空。经过五年的研究,由 Larry Howell 和 Spencer Magleby 教授领导的团队成功创建了可折叠天线系统,该系统可以从太空火箭上部署并永久打开以增强卫星系统。
来源:BYU新闻很难想象没有手机、GPS 导航、广泛传播的互联网、天气预报、卫星电视和强大的军事能力的现代生活。太空时代改变了地球上的生活。从人造卫星到国际空间站,我们现在有数千颗卫星绕地球运行,为通信和管理数据提供必要的能力。
但将这些系统从地球运送到太空非常复杂。
BYU 的柔性机制研究实验室受到古代折纸艺术的启发,正在构建一种可折叠的紧凑型设计,可以帮助将这些系统通过火箭发射到太空。经过五年的研究,由 Larry Howell 和 Spencer Magleby 教授领导的团队创造了一种可折叠的天线和望远镜,它们可以从太空火箭上部署并永久打开以增强卫星系统。
“这些系统代表了一系列导致创新的小灵感,”Magleby 说。
天线和望远镜原型即将完成,将呈交给 NASA 和美国空军。原型的灵感来自两种折纸设计,研究人员对其进行了调整以满足其对紧凑设计、自动部署和长期稳定性的工程需求。该团队首先在薄纸上试验折纸设计,然后将其调整到更厚的材料上,并进行调整以提高稳定性。
BYU 制造的、受折纸启发的可展开天线处于存储模式。照片由 Matthew Norton/BYU Photo 拍摄照片由 Matthew Norton/BYU Photo 拍摄
Magleby 表示,天线折叠成一个非常紧凑的立方体,需要自行打开,因此在部署之前需要一根电线将其固定到位。在飞行的某个时刻(一旦它到达轨道上的所需位置),电线将被远程切断,天线系统将部署并随吊杆移开。
于 2023 年发表了一篇论文