Monday, January 4, 2016

Avaruusteknlńologia sekä nano- ja biotekniikan sovellukset


Avaruusaluksessa voimme tuottaa erilaisia kiteitä sekä täydellisiä muotoja ilman Maapallon vaikutusta tuohon tuotantoprosessiin. Avaruuden tyhjyyttä sekä painottomuutta voidaan käyttää hyväksi erilaisissa prosesseissa, mitkä vaativat lähes täydellistä tyhjiötä tai painottomuutta. Eli kuten Skylab-avaruusasemalla sekä sukkulaohjelmassa todettiin, niin nämä äärettömän puhtaan muodon saaneet kiteet mahdollistavat myös erityisen tehokkaan valmistustavan eräille syöpä- yms. lääkkeille. Näiden aineiden teollinen tuotanto avaruusasemien tiloissa olisi kuitenkin erittäin kallista, joten apuun otetaan automatisoidut satelliitit, eli eräänlaiset tutkimussateliittien sukulaiset, joista käytetään nimeä tehdassatelliitti.

Nämä satelliitit perustuvat samanlaiseen tekniikkaan kuin esimerkiksi bioluotaimet, mutta niitä käytetään kyseisten äärimmäistä puhtautta vaativien aineiden massatuotannossa. Nämä sateliitit eivät välttämättä ole mitään kovin pieniä, vaan ne saattavat olla esimerkiksi bussin kokoisia laitteita, jotka palauttavat kapselinsa Maan pinnalle laskuvarjon varassa. Toki jos tämä tuotantoprosessi vaatisi vain muutaman päivän oleskelun avaruudessa, niin luotairaketti voi tuossa tehtävässä toimia. Eli sen avulla lähetetään "tehdaskapseli" LEO:lle eli Low Earth Orbit-radalle, jossa se pysyy avaruudessa vain muutamia viikkoja.

 Tämä kapseli sitten palautetaan Maahan, kuten muutkin luotainrakettien kapselit palautetaan. Ja tällaisen tekniikan avulla voidaan luoda tehokkaita mikropiirejä tai lääkeaineita täysin painottomassa ympäristössä. Kyseinen menetelmä on melko kallis, koska se vaatii raketin lähettämistä ilmakehän ulkopuolelle, mutta tuo kapseli voidaan varustaa kauko-ohjatulla robottilaboratoriolla, jonka avulla luodaan näitä tarvittavia yhdisteitä manipuklaattrikäsien sekä muiden tarvittavien erikoisvarusteiden kuten magneettisten pöytätasojen avulla. Magneettinen pöytätaso tietenkin on tarpeellinen varuste avaruudessa tapahtuvalle labotatoriotoiminnalle. Mutta tuo avaruusteollisuus tietenkin vaatii myös erittäin tehokkaita tuotannonohjaus- sekä kapselien hakujärjestelmiä, koska nuo kpselit pitävät sisällään aineita, joiden hinta Maan päällä on miljardeja.

Avaruudessa niitä voidaan valmistaa murto-osalla siitä hinnasta, mitä tuon kiteen tuotanto Maassa maksaisi, mutta pullonkaulan muodostaa juuri lento avaruuteen. Noiden rakettien laukaisukustannokset ovat useita kymmeniä miljoonia dollareita, joten jotta näistä laitteista tulisi kaupallisesti kannattavia, niin rekettilaukaisujen hinnan pitää tulla huomattavasti alaspäin. Mutta toki luotainraketteja voidaan käyttää eräissä tällaisissa operaatioissa hyödyksi, jos tarvittava alhaisen painovoiman kesto on vain muutamia minuutteja. Mutta teollisuussatelliitit eivät liene vielä aivan lähitulevaisuudessa todellistuutta muuta kuin jossain äärimmäisissä yksittäistapauksissa, joissa valmistetaan esimerkiksi äärettömän suuritehoisia mikroprosessorien uniikkikappleita, joiden avulla luodaan maailman ennätystehoihin yltäviä supertietokoneita.

No comments:

Post a Comment

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Water crystallization in low gravity and temperature can open new ways to model water.

"The Universe’s most abundant ice isn’t formless—it’s secretly laced with crystals. And that might change how we think about water, pla...