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折纸激发可折叠航天器组件和基于空间的太阳能电池阵列

<p>伊丽莎白兰道,喷气推进实验室作为日本学习项目的高中生,布赖恩特瑞斯将包装纸从快餐芝士汉堡折叠成起重机</p><p>他喜欢在图书馆书籍中发现不同的折纸技巧</p><p>今天,美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的机械工程师Trease考虑了如何将折纸原理用于太空装置</p><p> “这是艺术,文化和技术的独特交叉,”他说</p><p> Trease与位于犹他州普罗沃的杨百翰大学的研究人员合作,寻求通过实施折纸褶皱来有效建造航天器部件的想法</p><p> BYU的博士生Shannon Zirbel在美国宇航局技术研究奖学金的支持下,在JPL工作了两个夏天,并将其作为她的研究合作者</p><p>研究人员表示,折射可能有一天用于太空太阳能用于地球目的</p><p>想象一下轨道发电厂利用微波将电力无线传输到地球</p><p> Trease说,将太阳能电池阵列送到太空是很容易的,因为它们都可以折叠并装入单个火箭发射中,“不需要宇航员组装</p><p>”太空任务中使用的面板已经包含简单的折叠,像风扇一样坍塌或手风琴</p><p>但Trease和同事们对使用更复杂的折叠感兴趣,这些折叠简化了整体机械结构并使部署更容易</p><p>去年,Zirbel和Trease与折纸专家Robert Lang和BYU教授Larry Howell合作开发了一种折叠直径达8.9英尺(2.7米)的太阳能电池阵列</p><p>展开它,你有一个82英尺(25米)宽的结构</p><p>他们的1/20尺寸桌面原型扩展到4.1英尺(1.25米)的展开直径</p><p>已经用于折纸太阳能阵列的一种技术被称为Miura折叠</p><p>这个着名的折纸折叠是由日本天体物理学家Koryo Miura发明的</p><p>当您打开结构时,它似乎被均匀地划分为平行四边形的棋盘格</p><p>通过这种特殊的折叠,只有一种方法可以打开或关闭它:拉动一个角落 - 瞧 - 整个过程都是轻松打开的</p><p>折叠这种方式的设备的机械结构大大简化,因为只需要一个输入来部署它</p><p> Miura打算将此折叠用于太阳能电池阵列,并于1995年在日本卫星Space Flyer Unit上展开了这种设计的太阳能电池板</p><p>尽管经过了这项测试,该技术仍处于早期阶段</p><p>但现在,由于重点放在小型卫星和大型结构上,Trease表示受这种折叠启发的阵列可以看到更新的实用性</p><p> “我们越来越小的事实可能会打开可能再次相关的领域,”Trease说</p><p> Trease及其同事使用的折叠不是Miura折叠,而是不同折叠的组合</p><p> Trease的原型看起来像一朵盛开的花,扩展成一个大的扁平圆形表面</p><p> Trease设想可折叠太阳能电池阵列可与名为CubeSats的小型卫星一起使用</p><p>他说折纸概念也可用于天线</p><p>它尤其适用于航天器应用,其中有利的是径向地部署物体 - 即,从中心向外,在所有方向上</p><p> Origami最初用于折叠纸张,几乎没有厚度,因此Trease和同事在使用太阳能电池板所需的较大材料时必须具有创造性</p><p> “你需要重新考虑很多设计,以适应每个弯曲开始积累的厚度,”他说</p><p> Trease说,Origami仅在过去的40年里一直是严肃的数学分析的主题</p><p>人们越来越关注将折纸概念与现代技术相结合</p><p> “你认为它是古老的艺术,但人们仍然在发明新的东西,通过数学工具,”Trease说</p><p>折纸灵感原型的简短视频剪辑在线:https://vimeo.com/103446030帕萨迪纳的加州理工学院为NASA管理JPL</p><p> >进一步探索...... - 星球大战折纸:

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