Гнучкі рейки на Місяці і астероидная грунт з грибів: найперспективніші проекти НАСА

Про який конкурс мова?

Ранні дослідження футуристичних космічних ідей можуть ініціювати нові

види місій.Але є питання - звідки брати ідеї? У пошуках нових талантів і заумок НАСА організував конкурс на отримання грантів. Більше дюжини дослідників з агентства, промисловості та академічних кіл отримають гранти від програми NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). На виділені гроші автори проектів зможуть перевірити свої концепції.

«Ми не очікуємо, що всі вони принесуть плоди, алевизнаємо, що надання невеликого початкового фінансування для ранніх досліджень може принести НАСА велику користь в довгостроковій перспективі », - пояснює Дженн Густетіч, директор по раннім інновацій та партнерським відносинам в Управлінні космічних технологій НАСА (STMD).

На 2021 рік STMD відібрав 16 проектів NIAC Фази I,які пропонують ряд винаходів і додатків. Кожна пропозиція отримає грант від НАСА до $ 125 тис. Якщо їх перші 9 місяців реалізації проектів будуть успішними, стипендіати NIAC можуть подати заявку на отримання грантів Фази II. Всі дослідження NIAC, незалежно від фази, являють собою роботу по розробці технологій на ранній стадії.

Топ проектів

В цьому році в програмі з'явилася величезнакількість нових учасників. Все, крім двох дослідників, відібраних для отримання нагороди Фази I, вперше отримають грант NIAC. Передміхурова комітету впевнені - можливості НАСА продовжують залучати нових творчих мислителів з усієї країни. Отже, які проекти особливо вразили журі?

  • «Залізниця» на Місяці

Інженер-робототехніки з Лабораторії реактивногоруху (JPL) НАСА в Південній Каліфорнії Ітан Шалер запропонував ідею інфраструктури для автономної транспортування вантажів по Місяцю за допомогою магнітних роботів, які будуть парити над гнучким рейкою. Це буде перша місячна залізнична система, яка забезпечить надійну, автономну і ефективну транспортування вантажів. Міцна, довговічна роботизована транспортна система буде мати вирішальне значення для повсякденної роботи стійкою місячної бази в 2030-х роках.

Для реалізації проекту Шалер планує створити FLOAT (Flexible Levitation on a Track) - систему гнучкою левітації.

В системі FLOAT використовуються магнітні роботи безджерела живлення, які парує над тришарової гнучкою плівковою доріжкою: графітовий шар дозволяє роботам пасивно плавати по доріжках за допомогою діамагнітної левітації, шар гнучкої схеми створює електромагнітну тягу для керованого руху роботів по доріжках, а також додатковий шар тонкопленочной сонячної панелі генерує енергію для бази, коли знаходиться на сонці. Роботи FLOAT не мають рухомих частин і парять над гусеницею, щоб мінімізувати стирання / знос місячного пилу, на відміну від місячних роботів з колесами, ногами або гусеницями.

Паралельно стипендіат буде досліджувати інше дослідження NIAC Phase I: плаваючих мікророботів для вивчення океанічних світів.

  • Грунт з астероїдів і грибів

Промисловий дослідник Джейн Шевцов (JaneShevtsov) з компанії Trans Astronautica Corporation запропонувала концептуальний метод створення грунту в космосі з використанням багатих вуглецем астероїдів і грибів. Концепція передбачає, що гриби зруйнують матеріал і перетворять його в грунт для вирощування їжі і підтримки великомасштабних середовищ існування в глибокому космосі.

Графічне зображення методу створення грунту для космічної середовища проживання шляхом засіву астероїдів грибами.
Надано: Джейн Шевцов

Будь-яка велика, довгострокова середовище проживаннялюдини в космосі повинна буде вирощувати велику частину своєї власної їжі і переробляти живильні речовини. Для легко поповнюються місій вирощування сільськогосподарських культур на гідропоніці має сенс, але грунтові системи мають важливими перевагами в контексті великого поселення, яке неможливо за доступною ціною поповнити з Землі.

  • штучна гравітація

Доцент Університету Карнегі-Меллона вивчить легкуі розгортається конструкцію, що дозволяє створювати в космосі конструкції кілометрового масштабу. У реченні передбачається, що ця структура може служити основою великого обертового космічного корабля, здатного створювати штучну гравітацію.

  • плавлення Місяця

Сарбаджіт Банерджі з Техаської експериментальноїінженерної станція A & M придумав систему адаптивних модифікацій реголіту (RAMs). Вона була задумана для вибіркового посилення і сплаву природних матеріалів місячної поверхні. Велика частина поточних досліджень модифікації місячного реголіту зосереджена на використанні технологій, які вимагають безліч інфраструктури для спікання і геополімерізаціі.

Графічне зображення системи адаптивної модифікації Regolith (RAM)

Навпаки, система RAM підходить для підтримкирозгортання під час ранньої посадки, але також може використовуватися для більш зрілих будівельних робіт після створення місячних і марсіанських поселень. Замість того, щоб приносити з собою всі матеріали, обладнання та джерела живлення, необхідні для модифікації реголіту з метою пилоподавлення та інших опор фундаменту для складних посадочних майданчиків, фіксовані посадкові майданчики або дороги, RAM використовує нові системи доставки мікрокапсул, які доставляють прекурсори (суміші нанотерміта і органосилани). Вони активуються при розгортанні, щоб точково зварювати точки кріплення, що зв'язують поверхневі структури з нижнім реголітом за допомогою формування на місці просунутих високоміцних сталевих штифтів.

  • Автономний робот для глибокого буріння

Вважається, що підльодовикового рідка водаіснує на Марсі на глибині 1,5 км в южнополярних шаруватих відкладеннях (SPLD). Куїнн Морлі автор проекту по соданія автономного робота для глибокого буріння (ARD3) упевнений: якщо вчені збираються займатися астробіології, необхідно не просто спостерігати її, нам дістати її частинку, добувати максимально чистий отримати зразок.

Для цього і розробляється робот, здатний набуріння глибоких свердловин. До речі, шанси на те, що, наприклад, підльодовикове озеро можуть містити життя, значно збільшуються, якщо рідка фаза стає можливою через тепла, виробленого вулканічною активністю під земною корою.

  • Радиообсерватории на дальній стороні Місяця, виготовлена ​​на місці

Рональд Полідан з компанії Lunar Resources, Inc.пропонує провести комплексне дослідження по створенню дуже великий низькочастотної (5-40 МГц) радиообсерватории FarView на зворотному боці Місяця з використанням матеріалів реголіту. FarView буде являти собою розріджену групу з ~ 100 000 дипольних антен, розташованих на площі ~ 20 × 20 км. Її особливість в тому, що вона буде зібрана на місці.

У зв'язку з реалізацією програми NASA Artemis цедослідження забезпечить своєчасну оцінку цінності і потреб цієї важливої ​​наукової обсерваторії і розробить технології, що забезпечують стійкий присутність на Місяці.

Що далі?

NIAC підтримує далекоглядні дослідніідеї через кілька прогресивних фаз навчання. Дослідники з уряду США, промисловості та академічних кіл з важливими ідеями можуть вносити пропозиції.

Дослідники Фази II NIAC отримують гранти врозмірі до $ 500 тис. на подальшу розробку своїх концепцій на термін до двох років. Фаза III спрямована на стратегічний перехід концепцій NIAC з найбільшим потенційним впливом на НАСА, інші урядові агентства або комерційних партнерів. Дослідники фази III отримують контракт на суму до 2 млн доларів на розробку концепції своєї місії протягом двох років.

Читати далі

Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?

З'явилася перша панорама Марса. Вона складається з 142 фото!

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять