Eksperci NASA zatwierdzili listę 22 „szalonych” projektów eksploracji kosmosu, których autorzy tworzą metody „kolonizacji” gleby Marsa, tworzą laserowy, termojądrowy i inercyjny silnik dla statków kosmicznych oraz śledzony łazik marsjański do podboju Wenus, donosi strona internetowa agencji.
„Tegoroczny konkurs NIAC i wszyscy kandydaci, którzy do niego przystąpili, byli świetni. Z niecierpliwością czekamy na to, jak każdy z tych projektów zmieni i rozszerzy sposób, w jaki badamy Wszechświat”- powiedział Jason Derleth, kierownik programu NIAC w NASA.
NASA co kilka lat organizuje konkurs na innowacje NIAC, w którym specjaliści agencji zbierają i wdrażają najodważniejsze, dziwaczne i obiecujące pomysły na badanie bliskiej i głębokiej przestrzeni, a także powierzchni planet Układu Słonecznego. NIAC jest skierowany do młodych naukowców - w jego ramach NASA co roku wybiera około siedmiu do dziesięciu niezwykle ryzykownych i obiecujących projektów kosmicznych wymyślonych przez małe zespoły naukowe oraz zapewnia środki i środki na ich realizację.
Na przykład w 2015 roku naukowcy z JPL zaproponowali sondę autostopowicza latającą dookoła Układu Słonecznego na szczycie asteroid, aw 2013 roku inny zespół naukowców stworzył projekt żaglówki wenusjańskiej, która poruszałaby się wzdłuż Wenus pod wpływem jej wiatrów. …
W tym roku wśród zwycięzców konkursu znaleźli się nie tylko nowicjusze, którzy dopiero co przystąpili do programu NIAC, ale także kilkanaście projektów już zaakceptowanych przez NASA, które odniosły znaczący sukces w ich realizacji. Pierwsi otrzymali dotacje w wysokości 125 tys. USD, a drudzy otrzymali dotacje w wysokości 500 tys. USD.
Poza nieskończonością
Jak zauważa NASA, nowicjusze w tym roku byli szczególnie ambitni i nietypowi, nawet w przypadku projektów, które zwykle lądują w NIAC. „Nowoprzybyli” zaproponowali kilka projektów statków kosmicznych, sond zdolnych do skakania „w nieskończoność” po powierzchni planet o niskiej grawitacji i wiele więcej.
Film promocyjny:
Na przykład odkrycie planet podobnych do Ziemi poza Układem Słonecznym i ujawnienie przeszłości Marsa sprawia, że coraz więcej naukowców zastanawia się nad możliwością kolonizacji innych światów.
Adam Arkin z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i jego zespół proponują stworzenie specjalnej bakterii, która przekształci glebę na Marsie, nasyconą nadchloranami i innymi toksycznymi substancjami, w glebę nadającą się do sadzenia. Aby rozwiązać ten problem, zespół Erkina planuje zbadać genomy dwóch najbardziej wytrwałych szczepów drobnoustroju Pseudomonas stutzeri, zdolnych do „zjadania” nadchloranów i nasycania gleby związkami azotu oraz przystosowania ich do życia na Marsie.
Zespół Johna Brophy'ego z Jet Propulsion Laboratory NASA proponuje statek kosmiczny napędzany silnikiem jonowym i gigantyczną baterią słoneczną „żagiel” zasilaną laserem na orbicie Ziemi lub na jej orbicie. Taki projekt, jak pokazują wstępne obliczenia naukowców, dotrze do Plutona za cztery lata i poleci na rzekomą orbitę „X” za 12 lat.
Do jego działania, ze względu na obecność silnika jonowego w samym żaglu, potrzebny jest laser o mocy zaledwie 100 megawatów, a nie 100 gigawatów, jak na prostą laserową „żaglówkę”, co obniży koszty wodowania statku i budowy emitera.
Heidi Fearn z Instytutu Badań Kosmicznych w Mojave (USA) oferuje jeszcze bardziej radykalną opcję stworzenia statku kosmicznego działającego na niezwykłej (i do tej pory kontrowersyjnej) właściwości czasoprzestrzeni, którą odkrył w 1896 roku słynny niemiecki fizyk Ernst Mach.
Zasugerował, że wszystkie właściwości ciał fizycznych zależą nie tylko od nich samych i ich bezpośredniego otoczenia, ale także od ich położenia względem wszystkich innych obiektów we Wszechświecie. Ta właściwość, jak wykazał amerykański fizyk James Woodward w 1990 roku, teoretycznie może być wykorzystana do przyspieszenia statku kosmicznego bez zużywania paliwa, przyciągania i odpychania naładowanych obiektów w określonych okresach czasu.
Statek kosmiczny na “ bezwładności ” silnik, rysunek autora pomysłu. Zdjęcie: Heidi Fearn
Ponieważ hipoteza Macha i obliczenia Woodwarda są sprzeczne z teorią względności, większość fizyków jest negatywnie nastawiona do pomysłu wykorzystania tego efektu do stworzenia silnika. Niemniej jednak NASA zatwierdziła projekt Farn i jej współpracowników, ponieważ w ostatnich latach pojawiło się wiele dowodów na to, że takie egzotyczne systemy, jak "silnik Mach" czy EmDrive, mogą faktycznie działać.
Jeśli te pomysły się sprawdzą, zespół Farna najpierw przetestuje silnik Macha na satelitach Ziemi, a następnie użyje go do przelotu na Planetę X lub najbliższą Ziemi egzoplanetę, znajdującą się w odległości 5-9 lat świetlnych od Układu Słonecznego.
Wycieczka do Plutona
Uczestnicy drugiej fazy NIAC zaproponowali mniej ambitne, ale bardziej realistyczne projekty - sondę termojądrową do badania Plutona, autonomicznego robota gąsienicowego, który może przetrwać na Wenus, żaglowiec i kosmiczną „lupę” do wydobywania na asteroidach.
Zespół naukowców z Princeton proponuje wykorzystanie reaktora termojądrowego PFRC, który jest obecnie opracowywany na uniwersytecie, jako silnika i źródła zasilania sondy i lądownika do badania Plutona. Oba te ważące tonę urządzenia mogą zostać dostarczone na planetę karłowatą, dzięki dużej mocy reaktora, w zaledwie cztery lata. Na orbicie sonda wytworzy około megawata energii elektrycznej, co pozwoli na wszystkie możliwe eksploracje.
Ich rywale z Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA tworzą maszynę, która może pomóc wspólnej rosyjsko-amerykańskiej misji Venus-D, jeśli nie uzyska politycznej akceptacji. Jonathan Sauder i jego koledzy w laboratorium tworzą robota, który mógłby wytrzymać piekielne warunki na powierzchni Wenus i pracować tam autonomicznie przez wiele miesięcy.
Sekret takiej przeżywalności polega na tym, że łazik AREE będzie prawie całkowicie pozbawiony elementów elektronicznych i będzie przypominał konstrukcją „automaty” Leonarda Da Vinci, a nie współczesne łaziki i moduły lądowania. Zdaniem naukowców takie hybrydowe podejście pozwoli AREE przeżyć rekordowo długi czas na Wenus i uzyskać wiele cennych informacji geologicznych. Zgodnie z planem naukowców, AREE będzie wyposażony w radioizotopowe źródło zasilania i śledzone podwozie, które maksymalnie wydłużą jego żywotność.
Aktywna membrana słonecznego żagla pomoże Ci osiągnąć bardzo wysokie prędkości przy zerowym zużyciu paliwa. Zdjęcie: Siegfried Janson
Prywatny startup kosmiczny TransAstra i Aerospace Corporation proponują dwie niezwykłe sondy, które obniżą koszty wystrzelenia i eksploatacji statku kosmicznego. Inżynierowie TransAstra pracują nad stworzeniem specjalnego dwuwymiarowego statku kosmicznego z membraną, który może zmieniać swój kształt, aby zmaksymalizować ilość energii słonecznej.
Z kolei eksperci z Aerospace Corporation tworzą sondę zdolną do skupiania światła słonecznego na powierzchni asteroid i wykorzystywania jej energii do wydobywania minerałów. Obaj członkowie NIAC mają nadzieję, że obniżą koszty wystrzeliwania i budowy statków kosmicznych oraz ogólnie badania kosmosu.
Jak podkreślają eksperci NASA, zarówno „pokojowy traktor” dla Wenus, jak i inne projekty zatwierdzone przez NIAC to wciąż kwestia odległej przyszłości - ukończenie ich rozwoju zajmie kolejne dziesięć lat. Niemniej jednak eksperci z agencji lotniczej są przekonani, że potencjał wszystkich zatwierdzonych innowacji zostanie w 100% zrealizowany.