달의 유연한 레일과 버섯으로 만든 소행성 토양 : NASA의 가장 유망한 프로젝트

우리는 어떤 종류의 경쟁에 대해 이야기하고 있습니까?

미래형 우주 아이디어의 초기 탐구는 새로운 아이디어를 촉발할 수 있습니다

임무의 종류.그러나 질문이 있습니다. 아이디어를 어디서 얻을 수 있습니까? 새로운 재능과 독창성을 찾기 위해 NASA는 보조금 경쟁을 조직했습니다. 해당 기관, 업계 및 학계의 12명 이상의 연구원이 NASA의 NIAC(Innovative Advanced Concepts) 프로그램으로부터 보조금을 받게 됩니다. 할당된 자금으로 프로젝트 작성자는 자신의 개념을 테스트할 수 있습니다.

“우리는 그들 모두가 열매를 맺을 것으로 기대하지는 않지만우리는 초기 연구를위한 소규모 창업 자금을 제공하는 것이 장기적으로 NASA에 매우 유익 할 수 있다는 것을 알고 있습니다.”라고 NASA 우주 기술 관리국 (STMD)의 초기 혁신 및 파트너십 책임자 인 Jenn Gustetic은 설명합니다.

STMD는 2021년 16개의 NIAC 1단계 프로젝트를 선정했으며,이는 다양한 발명품과 응용 프로그램을 제공합니다. 각 제안은 최대 125,000달러의 NASA 보조금을 받게 되며, 첫 9개월의 프로젝트 구현이 성공적일 경우 NIAC 펠로우는 2단계 보조금을 신청할 수 있습니다. 모든 NIAC 연구는 단계에 관계없이 초기 단계의 기술 개발 작업을 나타냅니다. 

최고의 프로젝트

올해 프로그램은새로운 회원의 수. 1 단계 상을 위해 선택된 두 명의 연구자를 제외한 모든 연구자들은 처음으로 NIAC 보조금을 받게됩니다. 위원회 대표들은 NASA의 능력이 전국에서 새로운 창조적 사상가를 계속 끌어 들이고 있다고 확신합니다. 그렇다면 특히 배심원들에게 깊은 인상을 준 프로젝트는 무엇입니까?

  • 달의 '철도'

JPL의 로봇 공학 엔지니어NASA Southern California의 JPL Ethan Schaler는 유연한 레일 위에 떠 있는 자기 로봇을 사용하여 달에서 화물을 자율적으로 운송하기 위한 인프라 아이디어를 제안했습니다. 이는 안정적이고 자율적이며 효율적인 화물 운송을 제공할 최초의 달 철도 시스템이 될 것입니다. 강력하고 내구성이 뛰어난 로봇 운송 시스템은 2030년대 지속 가능한 달 기지의 일상적인 운영에 매우 중요할 것입니다.

프로젝트를 구현하기 위해 Shaler는 유연한 부상 시스템 인 FLOAT (Flexible Levitation on a Track)를 만들 계획입니다.

FLOAT 시스템은3 층 연성 필름 트랙 위에 떠오르는 전원 공급 장치 : 흑연 층은 로봇이 반 자기 부상을 사용하여 보도를 따라 수동적으로 떠 다니도록 허용하고, 유연한 회로 층은 보도를 따라 로봇의 움직임을 제어하기위한 전자기 추력을 생성하며, 필름 태양 전지판 층은 태양 아래있을 때베이스에 에너지를 생성합니다. FLOAT 로봇은 바퀴, 다리 또는 트랙이있는 달 로봇과 달리 움직이는 부품이 없으며 달 먼지의 마모 / 마모를 최소화하기 위해 트랙 위로 마우스를 이동합니다.

동시에, 연구원은 또 다른 NIAC 1 단계 연구 인 해양 세계를 탐험하기위한 떠 다니는 마이크로 로봇을 연구 할 것입니다.

  • 소행성과 버섯의 토양

산업 연구원 Jane ShevtsovTrans Astronautica Corporation의 Shevtsov는 탄소가 풍부한 소행성과 곰팡이를 사용하여 우주에 토양을 만드는 개념적 방법을 제안했습니다. 이 개념은 곰팡이가 물질을 분해하여 토양으로 바꾸어 식량을 재배하고 깊은 우주에서 대규모 서식지를 지원하는 것을 상상합니다.

소행성에 곰팡이를 뿌려 우주 서식지의 토양을 만드는 방법을 그래픽으로 묘사합니다.
크레딧 : Jane Shevtsov

크고 장기적인 서식지우주에있는 사람은 대부분 자신의 음식을 재배하고 영양분을 처리해야합니다. 쉽게 보충되는 임무의 경우 수경 재배로 작물을 재배하는 것이 합리적이지만 토양 시스템은 저렴한 비용으로 지구에서 보충 할 수없는 대규모 정착지의 맥락에서 중요한 이점이 있습니다.

  • 인공 중력

카네기 멜론 대학 부교수, 폐 연구 예정그리고 우주에서 킬로미터 규모의 구조물을 만들 수있는 전개 가능한 구조물. 이 제안은이 구조가 인공 중력을 생성 할 수있는 대형 회전 우주선의 기초가 될 수 있음을 시사합니다.

  • 달 녹는

텍사스 출신의 Sarbajit BanerjeeA&M의 실험 엔지니어링 스테이션은 적응형 레골리스 수정(RAM) 시스템을 고안했습니다. 달 표면의 천연 물질을 선택적으로 강화하고 융합하도록 설계되었습니다. 달 표토 수정에 대한 현재 연구의 대부분은 소결 및 지구중합을 위해 많은 인프라가 필요한 기술의 사용에 중점을 두고 있습니다.

Regolith 적응 형 수정 시스템 (RAM)의 그래픽 표현

반대로 RAM 시스템은초기 착륙 중 배치되지만 달과 화성 정착지가 설립 된 후 더 성숙한 건설 작업에도 사용될 수 있습니다. RAM은 먼지 억제를 위해 레골리스를 수정하는 데 필요한 모든 재료, 장비 및 전원 공급 장치와 접이식 랜딩 패드, 고정 랜딩 패드 또는 도로를위한 기타 기초 지원을 가져 오는 대신 전구체 (나노 더 마이트 혼합물)를 전달하는 새로운 마이크로 캡슐 전달 시스템을 사용합니다. 및 유기 실란). 고급 고강도 강철 핀을 제자리에 형성하여 표면 구조를 기본 레골리스에 연결하는 스폿 용접 앵커 포인트를 배치하는 동안 활성화됩니다.

  • 깊은 드릴링을 위한 자율 로봇 

빙하 아래의 액체 물로 추정됩니다.화성의 남극층층퇴적층(SPLD) 깊이 1.5km에 존재합니다. 심공 시추를 위한 자율 로봇(ARD3)을 만드는 프로젝트의 저자인 Quinn Morley는 과학자들이 우주 생물학에 참여하려면 관찰하는 것뿐만 아니라 그 일부를 얻고 추출해야 한다고 확신합니다. 가능한 가장 순수한 샘플.

이를 위해 로봇이 개발되고 있습니다.깊은 우물 드릴링. 덧붙여서, 예를 들어 지각 아래의 화산 활동에 의해 생성 된 열로 인해 액상이 가능 해지면 빙하 아래 호수에 생명체가있을 가능성이 크게 높아집니다.

  • 달 저편에있는 현장 전파 관측소

Lunar Resources의 Ronald Polidan,Inc. 에서는 레골리스 재료를 사용하여 달 뒷면에 초대형 저주파(5~40MHz) FarView 전파 관측소를 만들기 위한 포괄적인 연구를 수행할 것을 제안합니다. FarView는 ~20~20km의 영역에 걸쳐 위치한 ~100,000개의 쌍극자 안테나로 구성된 희박한 그룹입니다. 그 특징은 현장에서 조립된다는 것입니다.

NASA Artemis 프로그램의 구현과 관련하여이 연구는이 중요한 과학 관측소의 가치와 필요에 대한시기 적절한 평가를 제공하고 달에 지속 가능한 존재를 보장하기위한 기술을 개발할 것입니다.

다음은 무엇입니까?

NIAC는 미래 지향적 연구를 지원합니다몇 가지 점진적 학습 단계를 통해 아이디어. 중요한 아이디어를 가진 미국 정부, 산업계 및 학계의 연구원이 제안을 제공 할 수 있습니다.

NIAC 2 단계 연구원은최대 2 년 동안 개념의 추가 개발을 위해 최대 $ 500,000. 3 단계는 NASA, 기타 정부 기관 또는 상업적 파트너에게 가장 큰 잠재적 영향을 미치는 NIAC 개념을 전략적으로 전환하는 것을 목표로합니다. 3 단계 연구자들은 2 년 동안 그들의 임무를 개념화하기 위해 최대 2 백만 달러에 달하는 계약을 받았습니다.

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