Trilhos flexíveis na lua e solo de asteróide feito de cogumelos: os projetos mais promissores da NASA

De que tipo de competição estamos falando?

A exploração inicial de ideias espaciais futuristas pode desencadear novas

tipos de missões.Mas surge uma questão - onde conseguir ideias? Em busca de novos talentos e engenhosidade, a NASA organizou um concurso de bolsas. Mais de uma dúzia de pesquisadores da agência, da indústria e da academia receberão bolsas do programa Innovative Advanced Concepts (NIAC) da NASA. Com o dinheiro alocado, os autores do projeto poderão testar seus conceitos.

“Não esperamos que todos dêem frutos, masreconhecer que fornecer um pequeno financiamento inicial para pesquisas iniciais pode ser muito benéfico para a NASA a longo prazo ”, explica Jenn Gustetic, diretora de inovação e parcerias iniciais da Administração de Tecnologia Espacial da NASA (STMD).

STMD selecionou 16 projetos NIAC Fase I para 2021,que oferecem uma série de invenções e aplicações. Cada proposta receberá um subsídio da NASA de até US$ 125 mil. Se os primeiros 9 meses de implementação do projeto forem bem-sucedidos, os bolsistas do NIAC poderão solicitar subsídios da Fase II. Todas as pesquisas do NIAC, independentemente da fase, representam um trabalho de desenvolvimento tecnológico em estágio inicial.

Principais projetos

Este ano, o programa tem um grandeo número de novos membros. Todos, exceto dois pesquisadores selecionados para o prêmio da Fase I, receberão uma bolsa do NIAC pela primeira vez. Os representantes do comitê estão confiantes de que as capacidades da NASA continuam a atrair novos pensadores criativos de todo o país. Então, quais projetos impressionaram especialmente o júri?

  • "Ferrovia" na Lua

Engenheiro de robótica na JPLJPL Ethan Schaler, da NASA no sul da Califórnia, propôs uma ideia de infraestrutura para o transporte autônomo de carga na Lua usando robôs magnéticos que pairariam sobre um trilho flexível. Este será o primeiro sistema ferroviário lunar que proporcionará transporte de carga confiável, autônomo e eficiente. Um sistema de transporte robótico robusto e durável será fundamental para as operações diárias de uma base lunar sustentável na década de 2030.

Para implementar o projeto, Shaler planeja criar FLOAT (Levitação Flexível em uma Trilha) - um sistema de levitação flexível.

O sistema FLOAT usa robôs magnéticos semfontes de alimentação que levitam sobre uma trilha de filme flexível de três camadas: a camada de grafite permite que os robôs flutuem passivamente ao longo das passarelas usando levitação diamagnética, a camada de circuito flexível cria impulso eletromagnético para o movimento controlado dos robôs ao longo das passarelas e camada de painel solar de filme gera energia para a base quando está no sol. Os robôs FLOAT não têm partes móveis e pairam sobre a pista para minimizar a abrasão / desgaste na poeira lunar, ao contrário dos robôs lunares com rodas, pernas ou esteiras.

Paralelamente, o bolsista pesquisará outro estudo de Fase I do NIAC: microrrobôs flutuantes para explorar mundos oceânicos.

  • Solo de asteróides e cogumelos

Pesquisadora industrial Jane ShevtsovShevtsov, da Trans Astronautica Corporation, propôs um método conceitual para criar solo no espaço usando asteróides e fungos ricos em carbono. O conceito prevê que os fungos decomponham o material e o transformem em solo para cultivar alimentos e sustentar habitats em grande escala no espaço profundo.

Uma representação gráfica de um método para criar solo para um habitat espacial semeando asteróides com fungos.
Crédito: Jane Shevtsov

Qualquer habitat grande e de longo prazouma pessoa no espaço terá que cultivar a maior parte de sua própria comida e processar nutrientes. Para missões facilmente reabastecidas, o cultivo de safras em hidroponia faz sentido, mas os sistemas de solo têm vantagens importantes no contexto de um grande assentamento que não pode ser reabastecido da Terra a um custo acessível.

  • Gravidade artificial

O professor associado da Carnegie Mellon University estudará o pulmãoe uma estrutura implantável que permite a criação de estruturas em escala de quilômetros no espaço. A proposta sugere que essa estrutura poderia servir de base para uma grande espaçonave giratória capaz de gerar gravidade artificial.

  • Derretendo a lua

Sarbajit Banerjee do TexasA estação de engenharia experimental da A&M criou um sistema de modificações adaptativas de regolito (RAMs). Ele foi projetado para aprimorar e fundir seletivamente materiais naturais na superfície lunar. Grande parte da pesquisa atual sobre a modificação do regolito lunar concentra-se no uso de tecnologias que requerem muita infraestrutura para sinterização e geopolimerização.

Representação gráfica do Regolith Adaptive Modification System (RAM)

Pelo contrário, o sistema RAM é adequado para suportarimplantação durante o pouso precoce, mas também pode ser usado para trabalhos de construção mais maduros após o estabelecimento de assentamentos lunares e marcianos. Em vez de trazer consigo todos os materiais, equipamentos e fontes de alimentação necessários para modificar o regolito para supressão de poeira e outros suportes de fundação para plataformas de aterrissagem dobráveis, áreas de aterrissagem fixas ou estradas, a RAM usa novos sistemas de entrega de microcápsulas que fornecem precursores (misturas de nanotermite e organossilanos). Eles são ativados durante a implantação para localizar pontos de ancoragem de solda que ligam estruturas de superfície ao regolito subjacente, formando pinos de aço de alta resistência avançados no lugar.

  • Robô autônomo para perfuração profunda

Acredita-se que a água líquida subglacialexiste em Marte a uma profundidade de 1,5 km nos Depósitos em Camadas do Pólo Sul (SPLD). Quinn Morley, autor do projeto para criar um robô autônomo para perfuração profunda (ARD3), está confiante de que se os cientistas vão se dedicar à astrobiologia, precisamos não apenas observá-la, precisamos pegar um pedaço dela, extrair a amostra mais pura possível.

Para isso, está sendo desenvolvido um robô capaz deperfuração de poços profundos. A propósito, as chances de que, por exemplo, um lago subglacial possa conter vida, aumentam muito se a fase líquida se tornar possível devido ao calor gerado pela atividade vulcânica sob a crosta terrestre.

  • Um observatório de rádio local do outro lado da lua

Ronald Polidan dos Recursos Lunares,Inc. propõe realizar um estudo abrangente para criar um grande observatório de rádio FarView de baixa frequência (5-40 MHz) no lado oculto da Lua usando materiais regolíticos. FarView será um grupo esparso de aproximadamente 100.000 antenas dipolo localizadas em uma área de aproximadamente 20-20 km. Sua peculiaridade é que será montado no local.

Em conexão com a implementação do programa Artemis da NASA, esteo estudo fornecerá uma avaliação oportuna do valor e das necessidades deste importante observatório científico e desenvolverá tecnologias para garantir uma presença sustentável na lua.

O que vem a seguir?

NIAC apóia pesquisas com visão de futuroideias através de várias fases de aprendizagem progressiva. Pesquisadores do governo, indústria e academia dos EUA com ideias importantes podem fornecer sugestões.

Pesquisadores da Fase II do NIAC recebem subsídios ematé $ 500 mil para o desenvolvimento de seus conceitos por até dois anos. A Fase III visa fazer a transição estratégica dos conceitos do NIAC com o maior potencial de impacto na NASA, outras agências governamentais ou parceiros comerciais. Os pesquisadores da Fase III recebem um contrato de até US $ 2 milhões para conceituar sua missão em dois anos.

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