Über welche Art von Wettbewerb sprechen wir?
Die frühe Erforschung futuristischer Weltraumideen könnte neue Ideen hervorbringen
„Wir erwarten nicht, dass alle Früchte tragen, abererkennen an, dass die Bereitstellung kleiner Startkapitalmittel für frühe Forschung auf lange Sicht für die NASA sehr vorteilhaft sein kann “, erklärt Jenn Gustetic, Direktor für frühe Innovationen und Partnerschaften bei der NASA Space Technology Administration (STMD).
STMD hat 16 NIAC-Phase-I-Projekte für 2021 ausgewählt,die eine Reihe von Erfindungen und Anwendungen bieten. Jeder Vorschlag erhält einen NASA-Zuschuss von bis zu 125.000 US-Dollar. Wenn die ersten 9 Monate der Projektumsetzung erfolgreich sind, können NIAC-Stipendiaten Zuschüsse der Phase II beantragen. Die gesamte NIAC-Forschung, unabhängig von der Phase, stellt Technologieentwicklungsarbeiten im Frühstadium dar.
Top-Projekte
Dieses Jahr hat das Programm ein riesigesdie Anzahl der neuen Mitglieder. Alle bis auf zwei Forscher, die für den Phase-I-Preis ausgewählt wurden, erhalten zum ersten Mal ein NIAC-Stipendium. Vertreter des Komitees sind zuversichtlich, dass die Fähigkeiten der NASA weiterhin neue kreative Denker aus dem ganzen Land anziehen. Welche Projekte haben die Jury besonders beeindruckt?
- „Eisenbahn“ auf dem Mond
Robotikingenieur am JPLEthan Schaler, JPL der NASA Southern California, schlug eine Infrastrukturidee für den autonomen Transport von Fracht auf dem Mond mithilfe magnetischer Roboter vor, die über einer flexiblen Schiene schweben würden. Dies wird das erste Mondschienensystem sein, das einen zuverlässigen, autonomen und effizienten Gütertransport ermöglicht. Ein robustes, langlebiges Robotertransportsystem wird für den täglichen Betrieb einer nachhaltigen Mondbasis in den 2030er Jahren von entscheidender Bedeutung sein.
Um das Projekt umzusetzen, plant Shaler die Schaffung von FLOAT (Flexible Levitation on a Track) - einem flexiblen Levitationssystem.
Das FLOAT-System verwendet Magnetroboter ohneStromversorgungen, die über einer dreischichtigen flexiblen Filmbahn schweben: Die Graphitschicht ermöglicht es Robotern, mithilfe diamagnetischer Levitation passiv über die Laufstege zu schweben, die flexible Schaltungsschicht erzeugt einen elektromagnetischen Schub für die kontrollierte Bewegung der Roboter entlang der Laufstege und eine zusätzliche dünne Die Folien-Solarpanel-Schicht erzeugt Energie für die Basis, wenn sie in der Sonne ist. FLOAT-Roboter haben keine beweglichen Teile und schweben über der Schiene, um den Abrieb / Verschleiß von Mondstaub zu minimieren, im Gegensatz zu Mondrobotern mit Rädern, Beinen oder Schienen.
Parallel dazu wird der Stipendiat eine weitere NIAC-Phase-I-Studie untersuchen: schwimmende Mikroroboter zur Erforschung der Ozeanwelten.
- Erde von Asteroiden und Pilzen
Industrieforscherin Jane ShevtsovShevtsov von der Trans Astronautica Corporation hat eine konzeptionelle Methode zur Schaffung von Boden im Weltraum mithilfe kohlenstoffreicher Asteroiden und Pilze vorgeschlagen. Das Konzept geht davon aus, dass Pilze das Material abbauen und in Erde umwandeln, um dort Nahrung anzubauen und großräumige Lebensräume im Weltraum zu unterstützen.
Eine grafische Darstellung einer Methode zur Schaffung von Boden für einen Weltraumlebensraum durch Aussaat von Asteroiden mit Pilzen.
Bildnachweis: Jane Shevtsov
Jeder große, langfristige LebensraumEine Person im Weltraum muss den größten Teil ihrer eigenen Nahrung anbauen und Nährstoffe verarbeiten. Für leicht nachfüllbare Missionen ist der Anbau von Pflanzen in der Hydrokultur sinnvoll, aber Bodensysteme haben wichtige Vorteile im Kontext einer großen Siedlung, die nicht zu erschwinglichen Kosten von der Erde nachgefüllt werden kann.
- Künstliche Schwerkraft
Associate Professor an der Carnegie Mellon University wird die Lunge studierenund eine einsetzbare Struktur, die die Schaffung von kilometergroßen Strukturen im Weltraum ermöglicht. Der Vorschlag schlägt vor, dass diese Struktur als Grundlage für ein großes rotierendes Raumschiff dienen könnte, das künstliche Schwerkraft erzeugen kann.
- Den Mond schmelzen
Sarbajit Banerjee aus TexasDie experimentelle Ingenieurstation von A&M entwickelte ein System adaptiver Regolith-Modifikationen (RAMs). Es wurde entwickelt, um natürliche Materialien auf der Mondoberfläche gezielt zu verbessern und zu verschmelzen. Ein Großteil der aktuellen Forschung zur Modifikation von Mondregolith konzentriert sich auf den Einsatz von Technologien, die viel Infrastruktur für das Sintern und die Geopolymerisation erfordern.
Grafische Darstellung des Regolith Adaptive Modification System (RAM)
Im Gegenteil, das RAM-System ist zur Unterstützung geeignetEinsatz während der frühen Landung, kann aber auch für reifere Bauarbeiten nach der Errichtung von Mond- und Mars-Siedlungen verwendet werden. Anstatt alle Materialien, Geräte und Stromversorgungen mitzubringen, die zur Modifizierung des Regolithen zur Staubunterdrückung und anderer Fundamentstützen zum Falten von Landeplätzen, festen Landeplätzen oder Straßen erforderlich sind, verwendet RAM neue Mikrokapsel-Abgabesysteme, die Vorläufer (Mischungen aus Nanotermiten) liefern und Organosilane). Sie werden während des Einsatzes aktiviert, um Schweißankerpunkte zu erkennen, die Oberflächenstrukturen mit dem darunter liegenden Regolith verbinden, indem fortschrittliche hochfeste Stahlstifte an Ort und Stelle gebildet werden.
- Autonomer Roboter zum Tiefbohren
Es wird angenommen, dass subglaziales flüssiges Wasserexistiert auf dem Mars in einer Tiefe von 1,5 km in den South Pole Layered Deposits (SPLD). Quinn Morley, der Autor des Projekts zur Schaffung eines autonomen Roboters für Tiefbohrungen (ARD3), ist zuversichtlich, dass wir, wenn Wissenschaftler sich mit Astrobiologie befassen wollen, sie nicht nur beobachten, sondern ein Stück davon gewinnen und extrahieren müssen die reinste mögliche Probe.
Dafür wird ein Roboter entwickelt, der dazu in der Lage isttiefe Brunnen bohren. Im Übrigen steigt die Wahrscheinlichkeit, dass beispielsweise ein subglazialer See Leben enthält, erheblich, wenn die flüssige Phase aufgrund der durch vulkanische Aktivität unter der Erdkruste erzeugten Wärme möglich wird.
- Ein Funkobservatorium vor Ort auf der anderen Seite des Mondes
Ronald Polidan von Lunar Resources,Inc. schlägt vor, eine umfassende Studie durchzuführen, um unter Verwendung von Regolithmaterialien ein sehr großes FarView-Radioobservatorium mit niedriger Frequenz (5-40 MHz) auf der anderen Seite des Mondes zu schaffen. FarView wird eine spärliche Gruppe von etwa 100.000 Dipolantennen sein, die über eine Fläche von etwa 20–20 km verteilt sind. Die Besonderheit besteht darin, dass die Montage vor Ort erfolgt.
Im Zusammenhang mit der Umsetzung des NASA Artemis-Programms ist diesDie Studie wird eine zeitnahe Bewertung des Werts und der Bedürfnisse dieses wichtigen wissenschaftlichen Observatoriums liefern und Technologien entwickeln, um eine nachhaltige Präsenz auf dem Mond sicherzustellen.
Was weiter?
NIAC unterstützt zukunftsorientierte ForschungIdeen durch mehrere progressive Lernphasen. Forscher aus der US-Regierung, der Industrie und der Wissenschaft mit wichtigen Ideen können Vorschläge machen.
NIAC-Phase-II-Forscher erhalten Zuschüsse inBis zu 500.000 US-Dollar für die Weiterentwicklung ihrer Konzepte für bis zu zwei Jahre. Phase III zielt darauf ab, NIAC-Konzepte mit den größten potenziellen Auswirkungen auf die NASA, andere Regierungsbehörden oder Handelspartner strategisch umzustellen. Phase-III-Forscher erhalten einen Auftrag im Wert von bis zu 2 Millionen US-Dollar für die Konzeption ihrer Mission über zwei Jahre.
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