מסילות גמישות על הירח ואדמת האסטרואידים העשויה מפטריות: הפרויקטים המבטיחים ביותר של נאס"א

על איזה סוג של תחרות אנחנו מדברים?

חקר מוקדם של רעיונות חלל עתידני יכול להצית רעיונות חדשים

סוגי משימות.אבל יש שאלה - איפה משיגים רעיונות? בחיפוש אחר כישרונות ותחכום חדשים, נאס"א ארגנה תחרות למענקים. יותר מתריסר חוקרים מהסוכנות, התעשייה והאקדמיה יקבלו מענקים מתוכנית המושגים החדשניים המתקדמים של נאס"א (NIAC). עם הכסף שהוקצה, מחברי הפרויקט יוכלו לבדוק את המושגים שלהם.

"אנחנו לא מצפים מכולם לשאת פרי, אבלאנו מכירים בכך שמתן מימון הקמה קטן למחקר מוקדם יכול להועיל מאוד לנאס"א בטווח הארוך ", מסבירה ג'ן גוסטטיק, מנהלת חדשנות ושותפויות מוקדמות במינהל טכנולוגיות החלל של נאס"א (STMD).

STMD בחרה 16 ​​פרויקטי NIAC Phase I לשנת 2021,אשר מציעים מספר המצאות ויישומים. כל הצעה תקבל מענק נאס"א של עד $125K. אם 9 החודשים הראשונים של יישום הפרויקט שלהם יצליחו, עמיתי NIAC עשויים להגיש בקשה למענקי שלב ב'. כל המחקר של NIAC, ללא קשר לשלב, מייצג עבודת פיתוח טכנולוגית בשלבים מוקדמים. 

פרויקטים מובילים

השנה יש לתוכנית ענקמספר החברים החדשים. כל החוקרים פרט לשני שנבחרו לפרס שלב א 'יקבלו לראשונה מענק NIAC. הוועדה בטוחה שיכולותיה של נאס"א ממשיכות למשוך הוגים יצירתיים חדשים מכל רחבי הארץ. אז אילו פרויקטים הרשימו במיוחד את חבר המושבעים?

  • "מסילת ברזל" על הירח

מהנדס רובוטיקה ב-JPLה-JPL של NASA, דרום קליפורניה, איתן שאלר, הציע רעיון תשתית להובלה אוטונומית של מטען על הירח באמצעות רובוטים מגנטיים שירחפו מעל מסילה גמישה. זו תהיה מערכת מסילות הירח הראשונה שתספק הובלת מטענים אמינה, אוטונומית ויעילה. מערכת הובלה רובוטית חזקה ועמידה תהיה קריטית לפעילות היומיומית של בסיס ירח בר קיימא בשנות ה-2030.

למימוש הפרויקט, שלר מתכנן ליצור FLOAT (ריחוף גמיש על מסלול) - מערכת ריחוף גמישה.

מערכת FLOAT משתמשת ברובוטים מגנטיים בליספקי כוח המרחפים מעל מסלול סרט גמיש בן שלוש שכבות: שכבת הגרפיט מאפשרת לרובוטים לצוף פסיבית לאורך השבילים באמצעות ריחוף דיאמגנטי, שכבת המעגל הגמיש יוצרת דחף אלקטרומגנטי לתנועה מבוקרת של הרובוטים לאורך השביל, ודק נוסף סרט שכבת פאנל סולארי מייצר אנרגיה לבסיס כשהוא בשמש. לרובוטים של FLOAT אין חלקים נעים ומרחפים מעל המסלול כדי למזער שחיקה / שחיקה על אבק הירח, בניגוד לרובוטים של הירח עם גלגלים, רגליים או מסלולים.

במקביל, הבחור יחקר מחקר נוסף של NIAC שלב א ': מיקרו-רובוטים צפים לחקר עולמות האוקיאנוס.

  • אדמה מאסטרואידים ופטריות

חוקרת התעשייה ג'יין שבצובשבצוב מתאגיד Trans Astronautica הציע שיטה רעיונית ליצירת אדמה בחלל באמצעות אסטרואידים ופטריות עשירים בפחמן. הקונספט צופה שפטריות מפרקות את החומר והופכות אותו לאדמה כדי לגדל מזון ולתמוך בבתי גידול בקנה מידה גדול בחלל העמוק.

תיאור גרפי של שיטה ליצירת אדמה לבית גידול בחלל על ידי זריעת אסטרואידים בפטריות.
קרדיט: ג'יין שבצוב

כל בית גידול גדול וארוך טווחאדם בחלל יצטרך לגדל את מרבית המזון שלו ולעבד חומרים מזינים. למשימות שמתחדשות בקלות הגידול של גידולים בהידרופוניקה הוא הגיוני, אך למערכות קרקע יתרונות חשובים בהקשר ליישוב גדול שאי אפשר לחדש אותו מכדור הארץ בעלות סבירה.

  • כוח משיכה מלאכותי

פרופסור חבר באוניברסיטת קרנגי מלון ילמד ריאותומבנה פריסה המאפשר יצירת מבנים בקנה מידה קילומטר בחלל. ההצעה מציעה כי מבנה זה יכול לשמש בסיס לחללית מסתובבת גדולה המסוגלת לייצר כוח משיכה מלאכותי.

  • המסת הירח

Sarbajit Banerjee מטקססתחנת ההנדסה הניסויית של A&M המציאה מערכת של שינויים רגוליטים אדפטיביים (RAM). הוא תוכנן כדי לשפר ולמזג חומרים טבעיים באופן סלקטיבי על פני הירח. חלק ניכר מהמחקר הנוכחי על שינוי רגולית הירח מתמקד בשימוש בטכנולוגיות הדורשות תשתית רבה לסינטרינג וגיאופולימריזציה.

ייצוג גרפי של מערכת השינוי ההסתגלותי של רמולית (RAM)

נהפוך הוא, מערכת ה- RAM מתאימה לתמיכהפריסה במהלך הנחיתה המוקדמת, אך יכולה לשמש גם לעבודות בנייה בוגרות יותר לאחר הקמת יישובי הירח והמאדים. במקום להביא איתו את כל החומרים, הציוד ואספקת החשמל הדרושים לשינוי regolith לצורך דיכוי אבק ותומכי יסוד אחרים לקיפול רפידות נחיתה, רפידות נחיתה קבועות או כבישים, RAM משתמש במערכות אספקת מיקרו קפסולות חדשות המספקות קודמות (תערובות של ננו-תרמיל). ואורגנו-סילאנים). הם מופעלים במהלך הפריסה לאיתור נקודות עיגון לריתוך המקשרות בין מבני שטח למשטח הבסיסי על ידי יצירת סיכות פלדה מתקדמות בעלות חוזק גבוה.

  • רובוט אוטונומי לקידוח עמוק 

הוא האמין כי מים נוזליים תת קרחוניםקיים על מאדים בעומק של 1.5 ק"מ בקוטב הדרומי Layered Deposits (SPLD). קווין מורלי, מחבר הפרויקט ליצירת רובוט אוטונומי לקידוח עמוק (ARD3), בטוח שאם מדענים מתכוונים לעסוק באסטרוביולוגיה, עלינו לא רק לצפות בו, אלא לקחת חלק ממנו, לחלץ. המדגם הטהור ביותר האפשרי.

לשם כך, פותח רובוט שמסוגלקידוח בארות עמוקות. אגב, הסיכויים, למשל, אגם תת קרחוני שיכול להכיל חיים גדלים מאוד אם שלב הנוזל יתאפשר בגלל החום שנוצר מפעילות וולקנית מתחת לקרום כדור הארץ.

  • מצפה רדיו במקום בצידו הרחוק של הירח

רונלד פולידאן מ-Lunar Resources,Inc. מציע לערוך מחקר מקיף ליצירת מצפה רדיו FarView גדול מאוד בתדר נמוך (5-40 מגה-הרץ) בצד הרחוק של הירח תוך שימוש בחומרי רגוליט. FarView תהיה קבוצה דלילה של ~100,000 אנטנות דיפול הממוקמות על פני שטח של ~20×20 ק"מ. הייחודיות שלו היא שהוא יורכב באתר.

בקשר ליישום תוכנית ארטמיס של נאס"א, זההמחקר יספק הערכה בזמן של הערך והצרכים של המצפה המדעי החשוב הזה ויפתח טכנולוגיות כדי להבטיח נוכחות בת קיימא על הירח.

מה הלאה?

NIAC תומך במחקר חשיבה קדימהרעיונות באמצעות מספר שלבי למידה מתקדמים. חוקרים מממשלת ארה"ב, התעשייה והאקדמיה עם רעיונות חשובים יכולים לספק הצעות.

חוקרי שלב II של NIAC מקבלים מענקים בעד 500 אלף דולר להמשך פיתוח המושגים שלהם עד שנתיים. שלב III נועד להעביר אסטרטגית מושגי NIAC עם ההשפעה הפוטנציאלית הגדולה ביותר על נאס"א, סוכנויות ממשלתיות אחרות או שותפים מסחריים. לחוקרי שלב III מוענק חוזה בשווי של עד 2 מיליון דולר להמשגת משימתם במשך שנתיים.

קרא עוד

פיזיקאים יצרו אנלוגיה של חור שחור ואישרו את התיאוריה של הוקינג. לאן זה מוביל?

הפנורמה הראשונה של מאדים הופיעה. זה מורכב מ 142 תמונות!

הפלה ומדע: מה יקרה לילדים שילדו