От телескопов до солнечных батарей: как одно изобретение сделает космос доступнее

Новое семейство фигур оригами, раскрывающихся подобно лепесткам цветка, может совершить прорыв в космическом проектировании. Такие конструкции идеально подходят для телескопов, солнечных панелей и других сложных систем, где важны компактность и надёжность.

Почему обычное оригами не всегда работает?

Хотя традиционные модели оригами уже используются в инженерии — их можно компактно хранить и затем разворачивать в крупные структуры, — у них есть недостатки. Один неверный сгиб может нарушить весь процесс раскладывания, что делает их ненадёжными в критически важных проектах.

Команда учёных под руководством Ларри Хауэлла из Университета Бригама Янга (Юта, США) открыла новый класс фигур — так называемые "цветочные узоры". Они раскрываются одним движением, образуя чашеобразную структуру.

"Мы создаём не только функциональные, но и красивые формы, которые раньше никто не делал", — говорит Хауэлл.

Как это работает?

Эти фигуры состоят из многоугольного центра и симметричных складок вокруг него. В сложенном виде они выглядят как тонкий диск, но при раскрытии превращаются в объёмную трёхмерную форму. Учёные не только классифицировали разные варианты узоров, но и разработали математическую модель их работы.

Исследователи проверили свои разработки на материалах разной толщины — от пластика до акриловых панелей. Каждый образец раскрывался без сбоев.

"В космосе всё должно работать идеально. Одно слабое звено — и система рушится. А эти узоры раскрываются сразу, без лишних шагов", — объясняет Майкл Бартлетт из Вирджинского политехнического университета.

Где это пригодится?

Хауэлл отмечает, что изогнутые структуры "цветочных узоров" могут заменить плоские зеркала в космических телескопах, повышая точность изображений. Кроме того, эта технология ускорит создание новых оригами-конструкций.

"Теперь мы можем заранее предсказать, какой будет результат, и не тратить время на неэффективные решения", — говорит Джейми Пайк из Швейцарского федерального технологического института.