Joustavat kiskot kuussa ja sienistä tehty asteroidimaaperä: NASAn lupaavimmat projektit

Minkälaisesta kilpailusta puhumme?

Futurististen avaruusideoiden varhainen tutkiminen voi synnyttää uusia

tyyppisiä tehtäviä.Mutta on kysymys - mistä saada ideoita? Etsiäkseen uusia kykyjä ja kekseliäisyyttä NASA järjesti apurahojen kilpailun. Yli tusina tutkijaa virastosta, teollisuudesta ja tiedemaailmasta saa avustuksia NASAn Innovative Advanced Concepts (NIAC) -ohjelmasta. Jaetuilla rahoilla projektien tekijät voivat testata konseptiaan.

"Emme odota niiden kaikkien tuottavan hedelmää, muttaTunnustamme, että pienen aloiterahoituksen tarjoaminen varhaiselle tutkimukselle voi olla NASA: lle pitkällä aikavälillä hyödyllistä ”, kertoo NASAn avaruustekniikan hallinnon (STMD) varhaisen innovaation ja kumppanuuksien johtaja Jenn Gustetic.

STMD on valinnut 16 NIAC Phase I -projektia vuodelle 2021,jotka tarjoavat useita keksintöjä ja sovelluksia. Jokainen ehdotus saa NASA:n apurahan, joka on enintään 125 000 dollaria, jos NIAC Fellows -jäsenet voivat hakea vaiheen II apurahoja. Kaikki NIAC-tutkimus, vaiheesta riippumatta, edustaa varhaisen vaiheen teknologian kehitystyötä. 

Suosituimmat projektit

Tänä vuonna ohjelmassa on valtavauusien jäsenten lukumäärä. Kaikki II vaiheen palkinnolle valitut tutkijat paitsi kaksi saavat NIAC-apurahan ensimmäistä kertaa. Komitean edustajat ovat vakuuttuneita siitä, että NASAn kyvyt houkuttelevat edelleen uusia luovia ajattelijoita ympäri maata. Joten mitkä projektit vaikuttivat erityisesti tuomaristoon?

  • "Rautatie" Kuussa

Robotiikkainsinööri JPL:ssäNASA Etelä-Kalifornian JPL Ethan Schaler ehdotti infrastruktuuriideaa rahdin itsenäiseen kuljettamiseen Kuuhun käyttämällä magneettisia robotteja, jotka leijuisivat joustavan kiskon päällä. Tämä on ensimmäinen kuun rautatiejärjestelmä, joka tarjoaa luotettavan, itsenäisen ja tehokkaan lastinkuljetuksen. Vankka, kestävä robottikuljetusjärjestelmä on kriittinen kestävän kuun tukikohdan päivittäiselle toiminnalle 2030-luvulla.

Projektin toteuttamiseksi Shaler aikoo luoda joustavan levitaatiojärjestelmän FLOAT (Flexible Levitation on the Track).

FLOAT-järjestelmä käyttää magneettisia robotteja ilmanvirtalähteet, jotka levitoivat kolmikerroksisen joustavan kalvoradan yli: grafiittikerroksen avulla robotit voivat kellua passiivisesti kulkutietä pitkin diamagneettista levitaatiota käyttämällä, joustava piirikerros luo sähkömagneettisen työntövoiman robottien hallitulle kulkutielle ja lisäksi ohut- kalvon aurinkopaneelikerros tuottaa energiaa alustalle, kun se on auringossa. FLOAT-robotteilla ei ole liikkuvia osia, ja ne vievät radan yli kuupölyn kulumisen minimoimiseksi, toisin kuin kuurobotit, joissa on pyörät, jalat tai telat.

Samanaikaisesti tutkija tutkii toista NIAC: n vaiheen I tutkimusta: kelluvia mikrorobotteja merien maailmojen tutkimiseen.

  • Maaperä asteroideista ja sienistä

Teollinen tutkija Jane ShevtsovShevtsov Trans Astronautica Corporationista on ehdottanut käsitteellistä menetelmää maaperän luomiseksi avaruudessa käyttämällä runsaasti hiiltä sisältäviä asteroideja ja sieniä. Konsepti ehdottaa, että sienet hajottavat materiaalin ja muuttavat sen maaperäksi kasvattaakseen ruokaa ja tukeakseen laajamittaisia ​​elinympäristöjä syvässä avaruudessa.

Graafinen kuvaus menetelmästä maaperän luomiseksi avaruusympäristöön kylvämällä asteroidit sienillä.
Luotto: Jane Shevtsov

Mikä tahansa suuri, pitkäaikainen elinympäristöavaruudessa olevan ihmisen on kasvatettava suurin osa omasta ruoastaan ​​ja prosessoitava ravinteita. Helposti täydennettävissä tehtävissä viljelykasvien viljely vesiviljelyssä on järkevää, mutta maaperäjärjestelmillä on merkittäviä etuja suuren asutuksen yhteydessä, jota ei voida täydentää maasta kohtuuhintaan.

  • Keinotekoinen painovoima

Apulaisprofessori Carnegie Mellonin yliopistossa tutkii keuhkojaja käyttöön otettava rakenne, joka mahdollistaa kilometrilaajuisten rakenteiden luomisen avaruuteen. Ehdotuksessa ehdotetaan, että tämä rakenne voisi toimia perustana suurelle pyörivälle avaruusalukselle, joka pystyy tuottamaan keinotekoisen painovoiman.

  • Kuun sulaminen

Sarbajit Banerjee TexasistaA&M:n kokeellinen suunnitteluasema kehitti mukautuvan regolith-muokkausjärjestelmän (RAM-muistit). Se on suunniteltu valikoivasti parantamaan ja sulattamaan luonnollisia materiaaleja kuun pinnalla. Suuri osa nykyisestä kuun regoliitin muuntamista koskevasta tutkimuksesta keskittyy sellaisten teknologioiden käyttöön, jotka vaativat paljon infrastruktuuria sintraamiseen ja geopolymerointiin.

Graafinen esitys Regolith Adaptive Modification -järjestelmästä (RAM)

Päinvastoin, RAM-järjestelmä soveltuu tukemaankäyttöönoton varhaisen laskeutumisen aikana, mutta sitä voidaan käyttää myös kypsempiin rakennustöihin kuun ja Marsin siirtokuntien perustamisen jälkeen. Sen sijaan, että RAM tuo mukanaan kaikki materiaalit, laitteet ja virtalähteet, joita tarvitaan regolithin muokkaamiseen pölynpoistoa varten, ja muut perustuksen tuet taitettaville laskeutumistyynyille, kiinteille laskeutumistyynyille tai teille, RAM käyttää uusia mikrokapseleiden jakelujärjestelmiä, jotka toimittavat edeltäjiä (nanotermiittien seoksia). ja organosilaanit). Ne aktivoidaan käyttöönoton aikana havaitsemaan hitsausankkuripisteet, jotka yhdistävät pintarakenteet alla olevaan regoliittiin muodostamalla edistykselliset lujat terästapit paikalleen.

  • Autonominen robotti syväporaukseen 

Uskotaan, että subglacial nestemäinen vesiesiintyy Marsissa 1,5 km:n syvyydessä etelänavan kerroksellisissa kerrostumissa (SPLD). Quinn Morley, itsenäisen syväporausrobotin (ARD3) luomisprojektin kirjoittaja on varma, että jos tiedemiehet aikovat osallistua astrobiologiaan, meidän ei tarvitse vain tarkkailla sitä, vaan meidän on hankittava siitä osa tai poimittava sitä. puhtain mahdollinen näyte.

Tätä varten kehitetään robotti, joka pystyyporaa syviä kaivoja. Muuten mahdollisuus, että esimerkiksi jäätikön alla oleva järvi voi sisältää elämää, lisääntyy huomattavasti, jos nestefaasi tulee mahdolliseksi maankuoren alla tapahtuvan tulivuoren toiminnan seurauksena.

  • Paikan päällä sijaitseva radio-observatorio kuun toisella puolella

Ronald Polidan Lunar Resourcesista,Inc. ehdottaa kattavan tutkimuksen suorittamista erittäin suuren matalataajuisen (5-40 MHz) FarView-radioobservatorion luomiseksi Kuun toiselle puolelle käyttämällä regolith-materiaaleja. FarView on harvakseltaan noin 100 000 dipoliantennin ryhmä, joka sijaitsee noin 20×20 km:n alueella. Sen erikoisuus on, että se kootaan paikan päällä.

NASA Artemis -ohjelman toteuttamisen yhteydessä tämäTutkimus antaa ajoissa arvion tämän tärkeän tieteellisen observatorion arvosta ja tarpeista ja kehittää tekniikoita kestävän läsnäolon varmistamiseksi Kuulla.

Mitä seuraavaksi?

NIAC tukee tulevaisuuteen suuntautuvaa tutkimustaideoita useiden progressiivisten oppimisvaiheiden kautta. Yhdysvaltojen hallituksen, teollisuuden ja korkeakoulujen tutkijat, joilla on tärkeitä ideoita, voivat antaa ehdotuksia.

NIAC: n vaiheen II tutkijat saavat apurahoja vuonna 2005jopa 500 tuhatta dollaria konseptiensa jatkokehitykseen enintään kahdeksi vuodeksi. Vaiheen III tavoitteena on strategisesti muuttaa NIAC-konsepteja, joilla on suurin mahdollinen vaikutus NASA: han, muihin valtion virastoihin tai kauppakumppaneihin. Vaiheen III tutkijoille tehdään enintään 2 miljoonan dollarin arvoinen sopimus heidän tehtävänsä käsittelemiseksi kahden vuoden aikana.

Lue lisää

Fyysikot ovat luoneet analogin mustasta aukosta ja vahvistaneet Hawkingin teorian. Minne se johtaa?

Ensimmäinen panoraama Marsista ilmestyi. Se koostuu 142 valokuvasta!

Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille