화요일, 9월 17, 2024

Max Space는 17세기 감각으로 확장 가능한 서식지를 재창조하여 2026년에 출시합니다.

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우주에서 일하고 심지어 생활하는 것조차 먼 환상에서 피할 수 없는 현실로 변했지만, 다음 세대의 우주 주거는 정확히 어떤 모습일까요?라는 질문은 여전히 ​​남아 있습니다. 최대 공간대답은 분명하며 수십 년, 심지어 수세기 동안 분명했습니다. 확장 가능한 차세대 서식지는 안전성과 다리를 뻗을 수 있는 충분한 공간을 제공할 수 있으며, 이들 중 첫 번째 서식지는 2026년에 건설될 예정입니다.

이 스타트업은 이전에 Made in Space에서 근무했던 Aaron Kemmerer와 현재 국제 우주 정거장에 있는 것과 같은 확장 가능한 서식지를 만드는 일에 참여했음에도 불구하고 조심스럽게 주목을 피한 엔지니어인 Maxime de Jong이 이끌고 있습니다.

그들은 이러한 유형의 우주 구조의 출시 순간이 지금 당장 올 것이라고 믿습니다. 다른 사람들이 추구했던 수십 년 된 디자인의 후계자로 자리매김하고 근본적으로 개선함으로써 그들은 결국 수십억 달러 규모의 시장이 될 수 있는 시장을 포착할 수 있습니다.

Maxspace의 확장 가능한 하우징은 지금까지 출시된 유사한 제품보다 더 크고 강하며 다재다능할 뿐만 아니라 기계적 견고한 구조보다 훨씬 저렴하고 가벼울 것을 약속합니다. 풍선 같은 외관에도 불구하고, 이전 모델과 마찬가지로 우주에서 발생하는 다양하고 다양한 위험을 견딜 수 있는 뛰어난 능력을 갖추고 있습니다.

이미지 출처: 최대 공간

하지만 스타트업이 실제로 수십 년의 항공 경험을 가진 주요 항공사와 경쟁할 수 있을까요? 드종 씨는 그런 부분에 대해서는 크게 고민하지 않는 것 같아요.

“내 원칙 중 하나는 이미 할 수 있다고 알고 있는 일은 절대 하려고 하지 않는다는 것입니다.”라고 그는 말했습니다.

그는 “…그것이 계속해서 나를 아프게 한다”고 덧붙였다.

트랜스햅 유산

1997년 NASA의 우주 확장형 TransHabit 우주선 컨셉 아트.
이미지 출처: NASA

확장 가능한 서식지에 대한 아이디어는 오래 전으로 거슬러 올라갑니다. 그러나 기본 접근 방식이 개발된 1990년대 NASA의 TransHab 프로젝트에서 처음으로 실제로 사용되었습니다.

겉모습과 달리 공기주입식 차량은 단순한 풍선이 아닙니다. 많은 우주선과 마찬가지로 눈에 보이는 외부 층은 빛을 반사하고 열을 발산하는 얇은 층일 뿐입니다. 구조와 강도는 내부에 있으며 Transp 이후 “바구니 직조” 기술이 표준이 되었습니다.

이 방법에서는 케블라 및 기타 고강도 소재로 만든 벨트를 교대로 배열하고 손으로 꿰매어 늘어뜨렸을 때 바구니 모양의 표면을 형성하고 내부 압력이 수천 개의 교차점에 고르게 분산됩니다.

아니면 적어도 그것이 이론입니다.

시에라 네바다 라이브의 확장 가능한 서식지 확장 전과 후.
이미지 출처: 시에라 네바다 코퍼레이션

De Jong은 자신의 회사인 Thin Red Line Aerospace와 Bigelow Aerospace를 통해 이 바구니 직조 구조를 성공적으로 개발하고 출시했지만 처음부터 많은 스티치, 겹침 및 상호 작용의 예측 가능성에 대해 의구심을 품었습니다. 사소한 결함으로 인해 안전 임계값보다 훨씬 낮은 계단식 오류가 발생할 수 있습니다.

“저는 이 모든 테이프를 보고 현장 직원으로서 ‘이건 무리입니다. 스트레스를 과도하게 받거나 덜 받으면 부하의 몇 퍼센트가 전송될지 알 수 없습니다’라고 생각했습니다. 어느 쪽이든”이라고 말했다. “나는 그것에 대한 해결책을 찾지 못했습니다.”

그는 오늘날 우븐 바스켓 디자인 작업을 하는 사람들(주로 시에라 네바다와 록히드 마틴)이 매우 유능하며 선구적인 확장형 제품이 출시된 2000년대 초반보다 훨씬 더 기술을 발전시켰다고 서둘러 덧붙였습니다. Bigelow가 개발한 서식지. (창세기 1호와 2호는 17년이 지난 지금도 여전히 궤도에 있으며, 2016년부터 BEAM 서식지가 ISS에 연결되었습니다.)

그러나 문제를 완화하는 것이 해결책은 아닙니다. 오랜 비행 역사와 광범위한 테스트를 통해 직조 직물이 신축성 있는 항공기를 선택하는 방법으로 논란의 여지가 없었지만, 세계 어딘가에 존재하는 불완전한 디자인이 de Jong을 괴롭혔습니다. 확실히 강력하고 간단하며 안전한 방법이 있었습니다.

마일라와 베르누이

Maxime de Jong은 Thin Red Line 공간에서 일하고 있습니다.

그러나 흔히 그렇듯이 해결책은 약 20년 전에 우연히 찾아왔습니다. De Jong에게는 암울한 시기였습니다. 직장에서 Bigelow의 인수 시도가 거부된 후 그의 회사는 어려움을 겪었습니다. 집에서 그와 그의 아내는 “신용카드로 생활하고 있었습니다. 우리는 차를 팔았습니다.” 가장 중요한 것은 그의 아들이 아파서 병원에 입원했다는 것입니다.

“내 아들의 상태가 나아지지 않았기 때문에 나는 빨리 건강을 되찾기 위한 풍선에 너무 지쳤습니다.”라고 그는 말했습니다.

그가 헬륨으로 가득 찬 Mylar를 슬프게 바라볼 때 뭔가가 그의 눈을 사로잡았습니다. “무언가를 넣을 수 있는 모든 폴더는 두 방향으로 하중을 전달합니다. 하지만 어린이용 Mylar 풍선은… 두 개의 디스크와 이 모든 주름이 있습니다. 압력이 한 축에 집중되어 있습니다. 이것은 이상합니다.”

풍선이 취하는 모양은 작용하는 힘의 방향을 바꾸어 한 방향, 즉 두 반쪽이 연결되는 곳에서 멀어지는 방향으로만 압력을 끌어당깁니다. 이 원칙을 더 큰 규모로 적용할 수 있나요? De Jong은 이 현상을 찾기 위해 서둘러 문헌을 검색했지만 이 구조가 이미 330년 전에 프랑스 수학자 James Bernoulli에 의해 문서화되었다는 사실을 발견했습니다.

1694년 Bernoulli의 “Curvatura Laminae Elasticae”의 그림은 원리적으로 등장성 형태를 보여줍니다(de Jong이 나에게 말했습니다).
이미지 출처: 베르누이

베르누이가 이 흥미로운 이상 현상을 궤도 거주로 의도한 것은 아니었지만 이는 만족스러우면서도 약간 모욕적이었습니다.

“겸손이 당신을 도와줄 것입니다. 물리학자와 수학자들은 17세기부터 이 모든 것을 알고 있었습니다. 베르누이는 그런 컴퓨터에 접근할 수 없었습니다. 그는 단지 양피지에 잉크를 사용했을 뿐이었습니다. 한 사람은 직물 사업에 종사하고, 맹인의 땅에서는 외눈박이가 왕입니다. 솔직해야 하고, 다른 사람들이 하는 일을 살펴보아야 하며, 땅을 파고 또 파야 합니다.”

로프 또는 “끈”의 베르누이 모양(등장력이라고 함)을 형성함으로써 de Jong은 신축성 있는 재료의 모든 문제가 어느 정도 저절로 해결된다고 설명합니다.

“이것은 구조적으로 중요합니다. 즉, 특정 길이의 와이어를 선택하면 직경, 높이, 모양 등 모든 기하학적 구조가 결정되며 일단 이러한 요소가 확보되면 압력은 PSI와 동일해집니다. 적도를 와이어 수로 나눈 값입니다. 단일 와이어는 아무런 영향을 미치지 않습니다. 다른 경우에는 하나의 와이어가 얼마나 강한지 정확히 알 수 있습니다.”라고 그는 말했습니다.

팽창된 프로토타입이 Thin Red Line 직원과 함께 매달려 있습니다.
이미지 출처: 최대 공간

“만들기가 아주 간단해요.”

중요한 모든 힘은 단순히 이 로프(프로토타입의 로프 중 96개, 각각 17,000파운드를 견딜 수 있음)를 당기고 그림의 양쪽 끝에 있는 앵커를 당기는 것입니다. 현수교 및 기타 고강도 구조물에서 짐작할 수 있듯이 당사는 이러한 유형의 연결을 매우 강력하게 만드는 방법을 알고 있습니다. 도킹 링, 창 및 기타 기능을 위한 간격을 쉽게 추가할 수 있습니다.

현이 변형되는 방식은 원통형이나 심지어 달 동굴의 울퉁불퉁한 내부와 같은 다양한 모양을 갖도록 수정될 수도 있습니다. (De Jong은 이 소식에 매우 흥분했습니다. 풍선 주형은 달 내부를 위한 매우 편리한 솔루션입니다.)

신뢰할 수 있는 컴팩트한 구조 덕분에 방사선, 미세 운석 등을 격리하고 차단하는 데 이미 사용되는 항공 테스트를 거친 재료로 코팅할 수 있습니다. 이러한 재료는 하중을 견디지 못하기 때문에 디자인의 이 부분도 똑같이 단순합니다. 그러나 모든 것이 몇 인치 두께를 넘지 않는 패티로 압축되어 담요와 같은 다른 짐을 접거나 감쌀 수 있습니다.

20입방미터의 주거 공간이 2입방미터의 파이 면적, 즉 “평면 구성”으로 축소되었습니다.
이미지 출처: 최대 공간

De Jong은 “이것은 지금까지 만든 풍선 장난감 중 가장 큰 풍선 장난감입니다. 우리는 5명으로 구성된 팀과 함께 6개월 만에 해냈습니다”라고 말하면서 “올바른 것을 만드는 일은 놀라울 정도로 복잡하다”고 덧붙이고 팀의 전문성을 칭찬했습니다.

De Jong은 구조적 강도가 회전 금속과 유사하지만 질량과 부피의 일부만 사용하여 우주에서 컨테이너를 만드는 방법을 발견했거나 재발견했을 수도 있습니다. De Jong은 이 방법을 연구하는 데 시간을 낭비하지 않았습니다. 그런데 누가 그걸 날리겠어요?

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Thin Red Line은 많은 창작물이 우주로 발사되는 것을 보았습니다. 하지만 이 새로운 확장형 차량은 길고 힘든 전투에 직면했습니다. 우주 비행에서는 잘 정립된 방법과 기술이 강하게 선호되어 딜레마에 빠지게 됩니다. 항공 유산을 가지려면 우주에 가야 하고, 우주에 가려면 항공 유산이 필요합니다.

발사 비용 하락과 게임 투자자들은 최근 몇 년간 이 악순환을 깨는 데 도움을 주었지만 발사체를 발사하는 것은 여전히 ​​전혀 간단하지 않습니다.

De Jong은 10년 넘게 Isotensoid 프로젝트에 참여해 왔지만, 프로젝트가 시작되는 것을 결코 볼 수 없을 것이라고 걱정했습니다. 그는 계속해서 인수 제안을 받았지만 – “그들은 유혹적이었지만 나는 내 영혼을 어두운 면에 팔고 싶지 않았습니다” – 그는 자신의 아이디어를 궤도에 올려놓고 싶었습니다.

그런 다음 수년 동안 국제 우주 정거장에 탑재물을 탑재하는 작업을 진행해온 Made In Space의 소유주인 Aaron Kemmer가 왔습니다. 회사를 막 매각한 후, 그는 문자 그대로 차세대 혁신에 대해 생각하기 시작했습니다.

“우주에서 진정한 상용화(대형 공장, 주택, 실험실 등)를 달성하려면 훨씬 더 큰 규모의 차량이 이를 가능하게 하는 유일한 종합 솔루션이 필요하다는 것을 빨리 깨달았습니다.” 설명했다. “그리고 전 세계 어느 누구도 Maxim보다 우주에서 확장 가능한 차량을 더 잘 아는 사람은 없습니다.”

2024년 3월 프로토타입을 갖춘 Maxspace.
이미지 출처: 최대 공간

Kemmer는 “NASA, 방위 기업, 관광 기업, 우주 제조 기업, 우주에서 의약품을 제조하려는 기업, 심지어 엔터테인먼트 기업까지 기본적으로 우주에서 무엇이든 하는 데는 비용이 매우 많이 듭니다.”라고 말했습니다. 이 비용의 상당 부분은 발사에서 발생하지만, 공급이 두 배로 늘면서 이 비용은 꾸준히 감소해 왔으며, 수요가 증가함에 따라 우주에서 사용할 수 있는 양은 지난 수십 년 동안 소폭 증가했습니다.

따라서 새로운 접근 방식을 상용화하기 위해 특별히 설립된 스타트업인 Max Space는 우주에서 더 큰 공간을 의미하며 Kemmer가 수십 년 동안 일한 후 더 많은 인정을 받을 자격이 있다고 믿는 (Maxime) de Jong에 대한 찬사이기도 합니다. “이것은 나에게 아주 잘 어울린다”고 그는 지적했습니다.

그들의 첫 번째 임무는 SpaceX 차량을 타고 2026년에 시작될 것이며 개념 증명 역할을 하여 비행 유산을 가질 수 있습니다. 이는 기존 확장 가능한 차량이 동종 차량에 비해 갖는 장점 중 하나입니다.

Kemmer는 “우리는 낮은 지구 궤도로 가서 지금까지 우주로 날아간 가장 큰 공기 송풍기를 불어넣은 다음 잠시 거기에 두고 무슨 일이 일어나는지 지켜볼 것”이라고 말했습니다. 고객을 위한 작은 페이로드가 있지만 이러한 페이로드는 미미합니다. 2입방미터가 침실 크기라고 부를 수 있는 20입방미터로 확장되는 작은 탑재량으로 개념이 입증되면 이미 표면에 표시된 것처럼 실제 크기는 훨씬 더 커질 것입니다.

“우리의 첫 번째 확장 가능한 모듈은 크기가 수십에서 수백 입방미터에 이르는 현재의 우주 정거장 모듈과 유사할 것입니다. 궁극적으로 우리는 수천 입방미터를 목표로 하고 있습니다. 이는 궤도 진입뿐만 아니라 궤도 이동에도 도움이 될 것입니다. 달과 화성 탐사 임무를 수행하고 있습니다.”라고 Kemmer는 말했습니다.

달에 있는 맥스 스페이스 캡슐의 컨셉 아트.
이미지 출처: 최대 공간

두 사람은 농업, 생활, 제조, 연구 등 나중에 결합하거나 추가할 수 있는 풍부한 내부 구성 요소 세트를 설명했습니다. 규모가 필요하다면 Maxspace가 이를 제공할 준비가 되어 있습니다. Kemmer는 우주에 등장할 때까지 시장이 폭발할 것으로 예상한다고 말했습니다. 그때쯤이면 대형 차량과 우주 거주지가 업계에서 차세대 솔루션에 대해 묻기 시작할 만큼 충분히 발전했을 것이기 때문입니다. .

그렇게 하면 Maxspace가 답변을 준비할 것입니다.

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