To zabawne, że nawet w branży kosmicznej nie codziennie udaje się pracować nad naprawdę dużymi pomysłami. W Made In Space lwią część naszej energii inżynierskiej przeznaczamy na opracowywanie koncepcji, które w ciągu pięciu lat zamienią się w rzeczywisty sprzęt. Uwielbiamy dużo rozmawiać o przyszłości, malować widoki kosmicznych kolonii na planszach lub omawiać wyzwania związane z produkcją na Enceladusie. Choć zazwyczaj nie pracujemy nad długoterminowymi projektami, dzięki programowi NIAC nadal będziemy mogli uczestniczyć w czymś takim.
Program NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) zapewnia granty badawcze w celu zbadania różnych niestandardowych sposobów eksploracji kosmosu. Główną uwagę przywiązuje się do dość długofalowych projektów, które są realizowane za 10 lub więcej lat. W Made In Space zaproponowaliśmy niedawno nową wizję eksploracji i użytkowania asteroid i otrzymaliśmy na to grant od NIAC. To jest nasza propozycja.
W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat rozważano pomysły na misje, które wykorzystywałyby bazy kosmiczne w punktach libracji i na orbicie zbliżonej do księżyca.
W 1974 roku Gerard O'Neill zaproponował budowę kolonii kosmicznej z zakładami produkcyjnymi w punkcie libracji L5 Ziemia-Księżyc. Przedstawiciele Towarzystwa L5 opisali satelity zbierające energię słoneczną umieszczone w punktach libracyjnych, aby oszczędzać energię na Ziemi. Wkrótce NASA zaproponowała program ARM (Asteroid Redirect Mission), w ramach którego opracowano koncepcję bezpiecznego transportu wielotonowej asteroidy na orbitę księżycową za pomocą robota kosmicznego. W miejscu docelowym zespół astronautów musiałby zebrać bezprecedensową liczbę próbek do dalszych badań na Ziemi.
Wszystkie te pomysły są równie ekscytujące, jak różnorodne.
Jednocześnie opisane scenariusze łączy jedno - potrzeba bazy kosmicznej w materiałach budowlanych.
Zaproponowano rozwiązanie tego problemu na wszystkie możliwe sposoby. Na przykład specjaliści pracujący przy ARM zasugerowali transport asteroidy za pomocą holownika zasilanego energią słoneczną. O'Neill promował pomysł transportu niezbędnych materiałów z powierzchni Księżyca.
W Made In Space oferujemy inny sposób dostarczania materiałów. Jest wysoce skalowalny, opłacalny i automatycznie dostarcza obfite zasoby do dowolnego miejsca w Układzie Słonecznym. Rozwijamy architekturę RAMA, dzięki której asteroidę można przekształcić w prymitywny statek kosmiczny, który może samodzielnie przemieszczać się do żądanego punktu w przestrzeni.
Film promocyjny:
RAMA to skrót od Reconstituting Asteroids into Mechanical Automata (Przekształcanie asteroidy w mechaniczne automaty). Nasz projekt zakłada wykorzystanie technologii przyrostowej i utylizacji zasobów na miejscu, na „placu budowy” (wykorzystanie zasobów in-situ (ISRU)). Pozwoli to na najwyższą efektywność misji przekierowywania asteroid.
Innymi słowy, badamy możliwość przekształcenia asteroid w statki kosmiczne z własnym napędem.
Misja, którą warto poznać
Kluczowym aspektem programu NIAC jest to, że proponowane koncepcje muszą być opisane w kontekście misji. Mamy wiele różnych pomysłów na wykorzystanie architektury RAMA, ale naszym ulubionym jest:
Pod koniec lat trzydziestych XX wieku z Ziemi zostaje wystrzelony aparat Primary, który za pomocą elektrowni i sił grawitacyjnych jest wysyłany w celu przechwycenia asteroidy lecącej w odległości nie większej niż 10-krotna odległość od Ziemi do Księżyca.
Po udanym spotkaniu z asteroidą, z pomocą technologii ISRU opracowanej przez NASA, Primary Vehicle zaczyna wydobywać materiały z powierzchni oraz z płytkiej głębokości ciała niebieskiego.
Materiały te są wykorzystywane do gromadzenia części mechanicznych statku kosmicznego.
Asteroida, przekształcona w gigantyczny mechaniczny statek kosmiczny, jest niezależnie wysyłana do bazy wydobywczej.
Podczas produkcji i testowania komponentów są one wbudowywane w duży, złożony projekt, który obejmuje mechanikę obliczeniową, manewrowanie, przyspieszenie, magazynowanie energii i podsystemy nawigacji.
W rezultacie asteroida zamieni się w autonomiczny mechaniczny swobodnie latający statek kosmiczny - RAMA-1. Zostanie zaprogramowany tak, aby powoli zmieniał swój kurs, aby ostatecznie dotrzeć do punktu libracji L5, skąd zostaną z niego wydobyte przydatne zasoby.
Gdy tylko RAMA-1 zacznie zbliżać się do celu, podstawowy pojazd przeniesie się na nową asteroidę, aby przekształcić ją w RAMA-2. I tak dalej, aż do awarii aparatu podstawowego.
Jakie fundusze zostały nam teraz przydzielone
Firma Made In Space otrzymała fundusze od NASA na przeprowadzenie wstępnej fazy 1. Oznacza to, że będziemy badać wykonalność koncepcji RAMA w ciągu następnych 9 miesięcy.
Na wczesnym etapie prac skoncentrujemy się na opracowaniu planu misji, a także postaramy się lepiej zrozumieć, jak można sterować asteroidą za pomocą mechanizmu analogowego.
Nasz bezpośredni cel: za 9 miesięcy mieć dokładny opis struktury misji, a także dostarczyć listę technologii niezbędnych do wykonania RAMA i wymagających inwestycji (w produkcji i wykorzystaniu materiałów).
Dlaczego ważne jest, aby opracowywać długoterminowe projekty
Znalezienie tematu badawczego spełniającego kryteria NIAC nie jest łatwym zadaniem. Zasadniczo jest to połączenie potężnych koncepcji technologicznych z odrobiną science fiction.
Inspirację znaleźliśmy w pomyśle kosmicznego automatu mechanicznego, takiego jak Self-Reproduced Machines Johna von Neumanna i Astro Chicken Freemana Dysona. Te koncepcje technologiczne są analizowane od dziesięcioleci i pomysłów na ich realizację jest wiele.
Z pomocą projektu RAMA nadamy nowy impuls idei samoreplikującego się statku kosmicznego, biorąc pod uwagę fakt, że automaty te będą prostymi komputerami i urządzeniami transportowymi, po prostu powiększonymi do rozmiarów asteroidy.
Mechanizm z Antykithiry. Stworzony około 150 rpne, najstarszy komputer analogowy na świecie.
Jak prosty może być taki automat? Nasze rozwiązania opierają się na technologiach istniejących od tysięcy lat. Mechanizm z Antykithiry jest uważany za najstarszy na świecie komputer analogowy, którego historia sięga półtora wieku przed naszą erą. Urządzenie umożliwiło obliczenie ruchów gwiazd i planet z niesamowitą dokładnością, a naukowcy wciąż spierają się, w jaki sposób można było je opracować i wyprodukować w tak starożytnych czasach.
Oczywiście transformacja całej asteroidy w coś w rodzaju mechanizmu z Antykithii wygląda fantastycznie. Rzeczywiście, nazwa RAMA została zainspirowana „Randką z Ramą” Arthura Clarke'a. Ale fajna technologia, inspirowana dziką wizją przyszłości, jest tworzona przez zespoły gotowe na to nowe, epickie wyzwanie. W przypadku Made In Space projekty takie jak RAMA, zlokalizowane na końcu map drogowych naszych produktów, pomagają osiągnąć krótkoterminowy sukces.