Новые развертываемые конструкции помогут астронавтам сохранять мышечную массу в космосе

Длительное пребывание в невесомости приводит к серьезным проблемам со здоровьем у астронавтов, включая атрофию мышц и потерю костной массы. Например, астронавты NASA Барри "Батч" Уилмор и Сунита "Суни" Уильямс после девяти месяцев на МКС вернулись на Землю со снижением мышечной массы, проблемами с равновесием и скоплением жидкости.

Существующие методы противодействия, такие как специализированное спортивное оборудование, не полностью предотвращают потерю мышц или костной ткани.

Команда исследователей под руководством Джеффри Липтона, профессора машиностроения и промышленной инженерии Северо-Восточного университета, предложила новое решение, основанное на геометрии. Они создали новый класс развертываемых конструкций — высокоэффективные развертываемые структуры (HERDS).

Как устроены HERDS:

• Состоят из серии треугольных раскрывающихся ферм (PET), использующих ножничный механизм для складывания и развертывания.
• Компактны по размеру и весу для хранения на космическом корабле.
• Способны развернуться в структуру длиной до километра и функционировать при высокой скорости вращения (для создания искусственной гравитации).

В 2024 году система HERDS была успешно протестирована в условиях микрогравитации во время параболического полета. Этот полет позволил не только проверить оборудование, но и усовершенствовать программные модели для точного предсказания динамики этих сложных систем.

Преимущества HERDS перед другими методами:

• Безопасность: остаются безопасными как в развернутом, так и в сложенном состоянии.
• Жесткость: обладают необходимой жесткостью для выдерживания серьезных нагрузок, например, веса человека.

Потенциальное применение технологии:

1. Создание космических сред обитания с искусственной гравитацией для длительных миссий.
2. Развертываемые носилки.
3. Временные вышки сотовой связи.
4. Концертные сцены и другие конструкции на Земле.

Следующим шагом для команды является поиск менее рискованных приложений для этой технологии как на Земле, так и в космосе, чтобы накопить опыт и уверенность для создания в будущем километровых структур в космическом пространстве.