Lankstūs bėgiai ant mėnulio ir iš grybų pagamintas asteroidų dirvožemis: perspektyviausi NASA projektai

Apie kokias varžybas mes kalbame?

Ankstyvas futuristinių erdvės idėjų tyrimas gali sukelti naujų

misijų rūšys.Tačiau kyla klausimas – kur semtis idėjų? Ieškodama naujų talentų ir išmonių, NASA surengė konkursą stipendijoms gauti. Daugiau nei tuzinas mokslininkų iš agentūros, pramonės ir akademinės bendruomenės gaus dotacijas iš NASA Inovatyvių pažangių koncepcijų (NIAC) programos. Už skirtus pinigus projektų autoriai galės išbandyti savo koncepcijas.

„Mes nesitikime, kad visi jie duos vaisių, betMes pripažįstame, kad nedidelio pradinio finansavimo skyrimas ankstyviems tyrimams gali būti labai naudingas NASA ilgalaikėje perspektyvoje “, - aiškina Jennas Gusteticas, ankstyvųjų inovacijų ir partnerystės direktorius NASA Kosminių technologijų administracijoje (STMD).

STMD atrinko 16 NIAC I fazės projektų 2021 m.kurios siūlo daugybę išradimų ir pritaikymų. Kiekvienas pasiūlymas gaus NASA dotaciją iki 125 000 USD. Jei pirmieji 9 projekto įgyvendinimo mėnesiai bus sėkmingi, NIAC kolegos gali kreiptis dėl II etapo dotacijų. Visi NIAC tyrimai, neatsižvelgiant į etapą, yra ankstyvosios stadijos technologijų kūrimo darbai. 

Populiariausi projektai

Šiais metais programa yra didžiulėnaujų narių skaičius. Visi I etapo apdovanojimui atrinkti tyrėjai, išskyrus du, pirmą kartą gaus NIAC stipendiją. Komiteto atstovai įsitikinę, kad NASA galimybės ir toliau pritraukia naujų kūrybingų mąstytojų iš visos šalies. Taigi kokie projektai ypač paveikė žiuri?

  • „Geležinkelis“ Mėnulyje

Robotikos inžinierius JPLNASA Pietų Kalifornijos JPL Ethanas Schaleris pasiūlė infrastruktūros idėją, kaip autonomiškai gabenti krovinius Mėnulyje, naudojant magnetinius robotus, kurie sklandytų virš lankstaus bėgio. Tai bus pirmoji Mėnulio bėgių sistema, kuri užtikrins patikimą, autonomišką ir efektyvų krovinių gabenimą. Tvirta, patvari robotizuota transporto sistema bus labai svarbi kasdienėms tvarios Mėnulio bazės operacijoms 2030-aisiais.

Norėdami įgyvendinti projektą, Shaleris planuoja sukurti FLOAT (Flexible Levitation on a Track) - lanksčią levitacijos sistemą.

FLOAT sistemoje naudojami magnetiniai robotai bemaitinimo šaltiniai, kurie sklinda virš trijų sluoksnių lanksčios plėvelės takelio: grafito sluoksnis leidžia robotams pasyviai plūduriuoti takais, naudojant diamagnetinę levitaciją, lankstus grandinės sluoksnis sukuria elektromagnetinę trauką valdomam robotų judėjimui palei takus ir papildomą ploną- plėvelės saulės kolektorių sluoksnis generuoja energiją pagrindui, kai yra saulėje. „FLOAT“ robotai neturi judančių dalių ir slenka virš kelio, kad sumažintų mėnulio dulkių nusidėvėjimą ir nusidėvėjimą, skirtingai nei mėnulio robotai su ratais, kojomis ar vikšrais.

Lygiagrečiai kolega ištirs dar vieną NIAC I etapo tyrimą: plaukiojančius mikrorobotus vandenynų pasauliams tyrinėti.

  • Dirvožemis iš asteroidų ir grybų

Pramonės tyrinėtoja Jane ShevtsovŠevcovas iš „Trans Astronautica Corporation“ pasiūlė konceptualų metodą, kaip sukurti dirvožemį erdvėje naudojant anglies turinčius asteroidus ir grybus. Koncepcija numato, kad grybai skaido medžiagą ir paverčia ją dirvožemiu, kad augintų maistą ir palaikytų didelio masto buveines gilioje erdvėje.

Metodo, kaip sukurti dirvožemį kosminėje buveinėje, sėjant asteroidus grybais, grafinis vaizdavimas.
Autorius: Jane Shevtsov

Bet kokia didelė, ilgalaikė buveinėžmogus kosmose turės užsiauginti didžiąją dalį savo maisto ir perdirbti maistines medžiagas. Lengvai papildomoms misijoms yra prasminga auginti pasėlius hidroponikoje, tačiau dirvožemio sistemos turi svarbių pranašumų didelės gyvenvietės, kurios negalima papildyti iš Žemės už prieinamą kainą, kontekste.

  • Dirbtinis sunkumas

Carnegie Mellon universiteto docentas tirs plaučiusir dislokuojama struktūra, leidžianti sukurti kilometro masto struktūras kosmose. Pasiūlyme siūloma, kad ši struktūra galėtų būti pagrindas dideliam besisukančiam erdvėlaiviui, galinčiam sukurti dirbtinę gravitaciją.

  • Tirpsta mėnulis

Sarbajit Banerjee iš TeksasoA&M eksperimentinė inžinerijos stotis sukūrė adaptyvių regolito modifikacijų (RAM) sistemą. Jis buvo skirtas selektyviai sustiprinti ir sujungti natūralias medžiagas ant mėnulio paviršiaus. Didžioji dalis dabartinių Mėnulio regolito modifikavimo tyrimų yra sutelkti į technologijų, kurioms sukepinti ir geopolimerizuoti reikia daug infrastruktūros, naudojimui.

„Regolith“ adaptyviosios modifikavimo sistemos (RAM) grafinis atvaizdavimas

Priešingai, RAM sistema yra tinkama palaikytidislokuoti ankstyvo nusileidimo metu, bet taip pat gali būti naudojamas brandesniems statybos darbams įkūrus Mėnulio ir Marso gyvenvietes. Užuot pasiėmusi visas medžiagas, įrangą ir maitinimo šaltinius, reikalingus dulkių slopinimo regolitui modifikuoti, ir kitas pamatų atramas sulankstomoms tūpimo aikštelėms, fiksuotoms tūpimo aikštelėms ar keliams, RAM naudoja naujas mikrokapsulių tiekimo sistemas, kurios tiekia pirmtakus (nanotermito mišinius). ir organosilanai). Jie suaktyvinami diegiant, kad būtų galima pastebėti suvirinimo tvirtinimo taškus, jungiančius paviršiaus konstrukcijas su pagrindiniu regolitu, formuojant pažangius didelio stiprio plieno kaiščius.

  • Autonominis giluminiam gręžimui skirtas robotas 

Manoma, kad poledyninis skystas vanduoegzistuoja Marse 1,5 km gylyje Pietų ašigalio sluoksniuotuose telkiniuose (SPLD). Quinn Morley, projekto, skirto sukurti autonominį giluminio gręžimo robotą (ARD3), autorius yra įsitikinęs, kad jei mokslininkai ketina užsiimti astrobiologija, turime ne tik stebėti, bet ir gauti jo dalį, išgauti. gryniausias įmanomas pavyzdys.

Tam yra kuriamas robotas, kuris sugebagręžti gilius šulinius. Beje, tikimybė, kad, pavyzdžiui, poledyniniame ežere gali būti gyvybės, labai padidėja, jei skysčio fazė tampa įmanoma dėl šilumos, kurią sukuria vulkaninė veikla po žemės pluta.

  • Radijo observatorija vietoje tolimoje mėnulio pusėje

Ronaldas Polidanas iš Lunar Resources,Inc. siūlo atlikti visapusišką tyrimą, siekiant sukurti labai didelę žemo dažnio (5-40 MHz) FarView radijo observatoriją tolimojoje Mėnulio pusėje naudojant regolito medžiagas. „FarView“ bus reta ~100 000 dipolių antenų grupė, esanti ~20×20 km plote. Jo ypatumas yra tas, kad jis bus surinktas vietoje.

Dėl NASA „Artemis“ programos įgyvendinimo taityrimo metu bus laiku įvertinta šios svarbios mokslinės observatorijos vertė ir poreikiai bei sukurtos technologijos, užtikrinančios tvarų buvimą mėnulyje.

Kas toliau?

NIAC remia ateities mąstymo tyrimusidėjų per kelis laipsniškus mokymosi etapus. JAV vyriausybės, pramonės ir akademinės bendruomenės mokslininkai, turintys svarbių idėjų, gali pateikti pasiūlymų.

NIAC II fazės tyrėjai stipendijas gauna 2005 miki 500 tūkst. USD tolesniam jų koncepcijos vystymui iki dvejų metų. III etapu siekiama strategiškai pakeisti NIAC koncepcijas, turinčias didžiausią galimą poveikį NASA, kitoms vyriausybinėms agentūroms ar komerciniams partneriams. III fazės tyrėjams sudaroma sutartis iki 2 milijonų dolerių, kad jie galėtų konceptualizuoti savo misiją per dvejus metus.

Skaityti daugiau

Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?

Atsirado pirmoji Marso panorama. Jį sudaro 142 nuotraukos!

Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams