No vasto vácuo do local, as limitações sustentadas à Terra não são mais aplicadas. E é aí que Victoria Miller, PhD e seus alunos estão pressionando os limites das possibilidades.
A equipe da Universidade da Universidade da Flórida está procurando como criar estruturas metálicas apropriadas na órbita usando a tecnologia a laser com a parceria com a agência de projetos de pesquisa avançada de defesa e o Centro Espacial da NASA Marshall, conhecido como DRPA.
Miller disse: “Queremos fazer grandes coisas no espaço. Para fazer grandes coisas no espaço, você deve começar a produzir coisas no espaço, essa é uma nova fronteira emocionante”, disse Miller.
Miller, professor associado do Departamento de Engenharia de Herbert Worthim da Faculdade de Engenharia, disse que o projeto é conhecido como o nome 4D – Orbitais de significado do romance e da produção, materiais e massas – como as pessoas querem se converter para o desenvolvimento da infraestrutura espacial. A imagem feita de enormes estruturas na órbita é como uma matriz solar de 100 metros criada usando a tecnologia avançada a laser.
“Queremos ver uma grande estrutura, como antena de satélite, painéis solares, telescópios espaciais ou até algumas partes das estações espaciais diretamente em órbita. Será um grande passo em direção a operação espacial durável e missão longa”, diz o membro da equipe Tianchen Wei, o doutorado do terceiro ano. Alunos em Física e Engenharia.
A UF recebeu um acordo de US $ 1,1 milhão da DARPA para realizar essa pesquisa pioneira em três etapas. Outras universidades ao explorar diferentes aspectos da produção espacial, a UF chamou apenas de Miller para se concentrar na formação de laser para aplicações espaciais.
Um grande desafio do projeto NOM4D é superar o tamanho da carga de foguetes e as limitações de peso. Para resolver essas preocupações, a equipe de Miller está desenvolvendo tecnologia de formação a laser para conter os padrões apropriados em metais. Se implementado adequadamente, o calor do laser ao metal dobra sem tocar o humano; A produção orbital é um passo fundamental para tornar a realidade.
“Com essa tecnologia, podemos criar com mais eficiência do que as estruturas no espaço no espaço”, diz Nathan Frepipp, membro da equipe, o PhD do terceiro ano. Ciência e engenharia de materiais de estudo de estudantes. “Ele expõe uma ampla gama de novos potenciais para pesquisa espacial, sistemas de satélite e até futuros habitats”
Miller disse que a flexão do laser é complexa, mas a única parte da equação para obter o tamanho certo do metal.
“O desafio está sendo confirmado que a propriedade dos componentes é boa ou melhorada durante o processo de formação de laser”, disse ele. “Podemos garantir que, quando giramos essa chapa que as regiões ainda tenham boas características e fortemente fortemente e fortes com flexibilidade adequada?”
Para analisar os materiais, os alunos de Miller estão conduzindo testes controlados em alumínio, cerâmica e aço inoxidável, como variáveis como entradas a laser, calor e gravidade afetam os materiais.
“Coletamos informações detalhadas sobre quantos testes controlados e vários metais respondem à energia do laser: quanto eles se curvaram, quanto eles aqueceram, o calor os afeta e muito mais. Também fizemos modelos para prever os recursos do material e a quantidade de temperatura e dobrar na entrada de energia do laser. “Aprendemos continuamente com modelagem e teste para tornar nosso entendimento mais profundo sobre o processo”.
A pesquisa começou em 2021 e fez um progresso significativo, mas a tecnologia precisa se desenvolver mais antes de ser preparada para o uso do espaço. É por isso que a cooperação com o Centro Espacial da NASA Marshall é tão crítica. Ele permite que os pesquisadores da UF aprimorem drasticamente o nível de preparação da tecnologia (TRL) examinando a formação de laser em uma situação dentro da câmara de vácuo térmico fornecida pela NASA. A Câmara Freep lidera esse teste para monitorar como os materiais reagem ao ambiente rigoroso do espaço.
“Percebemos que muitos fatores, como parâmetros a laser, propriedades materiais e condições atmosféricas, podem determinar significativamente os resultados finais. Como a situação como no espaço, temperatura extrema, microviidade e aspiradores muda.
Outra etapa importante é criar um loop de resposta no processo de produção. Um sensor detectará o ângulo curvo em tempo real, permitindo que o caminho do laser seja a reação e a restauração.
À medida que o projeto entra em seu último ano, as perguntas que terminaram em junho de 2026 permanecem especialmente nas proximidades de manter a integridade dos elementos durante o processo de formação de laser. No entanto, a equipe de Miller está otimista. O UF é um passo à frente de uma nova era de construção a cada simulação e testes a laser.
Wei disse: “É ótimo fazer parte de uma equipe interrompendo seus limites, não apenas na terra, mas também do lado de fora”.
