NASA tarafından finanse edilen 18 siyah teknoloji: güneşte sörf vb.
NASA, geçtiğimiz günlerde Innovative Advanced Concepts (NIAC) proje planını duyurdu.Proje, insanın uzay keşfini genişletmeye devam edecek olan erken teknolojilerin fizibilitesini belirlemek için 18 çalışmayı finanse edecek.
"Güneşte sörf yapın." Ya da güneşin üzerindeki bir sıcak hava dalgası olduğu söylenmelidir.Proje, güneşin koronasına veya dış atmosferine derinlemesine gidecek insansız bir uzay aracını içermektedir. Bu tasarım, yüksek yansıtma özellikli bir kaplama ile kaplanacak ince bir koruyucu örtü gerektirir ve ikincil kızılötesi radyasyonu dağıtmak için koruyucu kapak ile uzay aracı arasına yansıtıcı bir yalıtım cihazı yerleştirilir. NASA'ya göre, bu tasarımla, sonda, güneşin yüzeyinden 695.000 kilometre menzile ulaşabilir; bu, kabaca güneşin yarıçapına eşittir, bu da şu anda Parker Güneş Sondasının yaklaştığından yaklaşık 8 kat daha yakın olan güneşe eşittir!
Yıldızlararası araştırma. NASA'nın Ohio'daki Glenn Araştırma Merkezi'nden gökbilimciler ultra minyatür sondayı yakındaki bir dış gezegene "uçurmak" istiyorlar. Bu yeni detektörün ağırlığının sadece birkaç miligram olması bekleniyor (bir sivrisineğin ağırlığı kadar). Mevcut güç kaynağı sistemi bileşenleri bu kadar küçük bir dedektöre kurulamaz NASA'nın proje önerisine göre dedektör, "hedef sistemin çevresindeki ortamdan geçerken hareketten enerji alacaktır".
Exoplanet keşfi. Bilim adamları, dış gezegenlerin algılama yeteneklerini iyileştirmek için çift amaçlı bir dış gezegen teleskopu (DUET) tasarladı. Teleskobun toplama alanı plandaki en büyük yer tabanlı teleskobun dört katı büyüklüğünde ve çapı iki katına çıkıyor. Buna ek olarak NASA yetkilileri, DUET teleskopunun, gezegenlerin dolaylı olarak dış gezegenleri tespit etmek için yıldızların etrafında döndüğünde yıldızların salınımını tespit etmek için radyal hız ve astrometrik teknolojiyi kullanabileceğini ve ayrıca yıldızların yaydığı ışığın dalga boyunu da ölçebileceğini söyledi. Doğrudan algılama için aralarındaki mesafenin bir fonksiyonu olarak gezegenin ve onun ana yıldızının farklı dalga boylarını kullanır. NASA, proje açıklamasında, "Bu, ilk olarak Newton tarafından ünlü prizma deneyinde incelenen ikili dağılım teknolojisinin kullanılmasıyla elde edildi" dedi. "Bu teleskopta, dalga boyu dış gezegen ile onun ana yıldızı arasındaki mesafeyle orantılıdır."
Venüs'ü keşfedin. Ekstrem ortamlar ve bölgesel keşifler için kullanılan biyonik bir ışın olan BREEZE, Venüs'ün atmosferini daha detaylı keşfetmeyi hedefliyor. Araştırmacılar, Venüs bulutlarının altında görülebilen bir uçak modeli tasarlamak ve oluşturmak için şişirilebilir yapıları biyonik kinematik ile birleştirdiler. Tasarım, uçuş verimliliğini artırmak ve uçağın kalkışını kontrol etmeye yardımcı olmak için gerilim kabloları kullanıyor. BREEZE ayrıca uçuş sırasında şarj edilebilen güneş panelleri ile donatılacaktır. Venüs'ü ölçmenin yanı sıra BREEZE, Titan ve hatta Dünya gibi yoğun atmosferlere sahip diğer gök cisimlerini de ölçebilir.
Venüs yüzey görevi. Venus lander konsepti, bu uzun vadeli görev için yakıt sağlamaya yardımcı olacak çift araçlı bir yapı içeriyor. Konsept, Venüs atmosferinden enerji toplayacak ve ardından bu enerjiyi Mars yüzeyindeki bir iniş aracına "fırlatacak" yüzen bir uzay aracını içeriyor. Bu konsept, atmosferdeki elektrik enerjisini karbondioksit tabakası aracılığıyla iniş aracındaki alıcıya iletmek için kablosuz enerji iletimi olarak da bilinen enerji ışınlarına dayanır. Bu teknoloji, iniş için sabit bir enerji kaynağı sağlayacak ve böylece görevin süresini uzatacaktır.
Güneş nötrino dedektörü. Bu küçük nötrino detektörünü kullanarak bilim adamlarının amacı, nötrinoları güneş yörüngesine yaklaşırken ölçmektir. Kansas'taki Wichita Eyalet Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, gelişmiş ölçüm teknolojisi ve dedektör teknolojisi sağlayan bir prototip geliştirdiler. Güneş nötrinoları, güneşi harekete geçiren nükleer reaksiyonlarla üretilir. Yeni probun prototipi küçüktür ve aletin güneş yörüngelerine yakın yerlerde veri toplamasını sağlamak için uygun koruma ile donatılmıştır.
Derin uzay araştırması. Nükleer enerjiyle çalışan elektrikli tahrik teknolojisi SPEAR'a dayanan uzay aracı, hafif ve düşük maliyetli. Uzay aracı, genel çekirdek kalitesini büyük ölçüde azaltmak için bir reaktör regülatörü ve gelişmiş termoelektrik jeneratörler kullanıyor. Gökbilimciler, görevleri uzayın derinliklerinde gerçekleştirmek için reaktörün kütlesini düşürmeyi umuyorlar. Bunların arasında Europa, Europa buzun derinliklerinde dünya dışı yaşam izlerine sahip olabilir. Europa'daki yeraltı suyu bazen kabuğun içinden geçerek büyük tüyler oluşturur. SPEAR teknolojisini kullanan gökbilimciler, yaşam kanıtı aramak için bu bulutlardan daha küçük uzay araçlarını sürebilirler.
Ayda madencilik. Araştırmacılar, Ay Kutuplu Doğal Gaz Maden Karakolu (LGMO) aracılığıyla, itici gazlar üretmek için ayın kutup buzunu mayınlayarak, insan keşfi ve ayın sanayileşme maliyetini düşürmeyi planlıyor. Proje ekibi, ayın kutup kraterlerinin yakınında birkaç büyük iniş alanı belirledi. Bu kraterler sürekli donmuş ve tamamen karanlıkta örtülmüş olsa da, çevredeki alanlar güneş panelleri tarafından toplanabilen sonsuz güneş ışığının tadını çıkarabilir. Bu enerji, aydaki madencilik karakolları için neredeyse sürekli güç sağlar. LGMO ayrıca Radyasyon Gaz Dinamiği (RGD) madenciliğini de içerir. Mekanik kazıdan farklı olarak, RGD madenciliği, ay toprağının üst toprağından kaynak elde etmek için donmuş toprak yüzeyindeki aşınmış tabakayı ısıtır. RGD teknolojisi ile donatılmış uzun vadeli elektrikli gezici, üsse dönmeden önce suyu toplayacak ve depolayacaktır.
Boş alan önemsiz. Aktif kalıntı temizleme (ADR) teknolojisini kullanan CHARON konsepti, alandaki kalıntıları kaldıracaktır. ADR, en büyük enkaz nesnelerinden bazılarının, 25 yıldan daha kısa bir süre atmosferde yakınlaşacakları ve yanacakları çürümüş yörüngelere taşınmasını içerir. Bu hedefe ulaşmak için CHARON, düşük yoğunluklu nitrojen ve düşük Dünya yörüngesinden toplanan düşük yoğunluklu oksijenle beslenen verimli bir yörünge aracı haline gelecektir. NASA, bu projenin ilk aşamasının daha büyük kütle alanı kalıntılarını almak için yörünge hesaplamalarına odaklandığını söyledi.
Akıllı uzay giysisi. Texas AM Üniversitesi'ndeki mühendisler, SmartSuit adlı yeni bir uzay giysisi türü için bir model geliştirdiler. Bu yeni uzay giysisi tasarımı, Mars ve diğer gezegensel ortamlardaki uzay dışı faaliyetlerin esnekliğini artıracak. Akıllı uzay giysileri, astronotların hareket özgürlüğünü artırmak ve çevredeki çevre ile etkileşime girmelerini kolaylaştırmak için gaz basınçlandırma teknolojisini kullanacak ve yazılım robotik teknolojisini içerecek. Ek olarak, akıllı uzay giysisi ayrıca sensörler ve geri çekilebilir kendi kendini iyileştiren bir cilt ile donatılacak.Bu cilt aynı zamanda kullanıcıya çevrenin görsel geri bildirimini sağlamak için bir ekran olarak da kullanılabilir.
Atmosferi inceleyen minyatür dedektörler. West Virginia Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, gezegen atmosferlerini incelemek için minyatür sondaların kullanılmasını önerdiler. Yaklaşık 200 metre uzunluğundaki bir döngü üzerinde küçük bir "yük bölmesi", atmosferik sürükleme ve elektrostatik kaldırma sağlayacak şekilde asılacaktır. NASA, minyatür dedektörün atmosferdeki elektrik yüklerini algılayabilen ve dedektör için az miktarda elektrik toplayabilen iki elektronik koluna sahip olacağını söyledi. Hasat edilen elektrik, aynı zamanda bir dönüştürme cihazı, döngü döngüsünün statik yükünü tamamlamak ve ayarlamak için bir aktüatör, entegre bir mikro işlemci, bir radyo cihazı ve sensörler ile donatılmış olacak olan "yük bölmesi" nde depolanacaktır.
Şemsiye kablo güç sistemi. Sondayı gezegenin yüzeyine indirmek zor olabilir. Güneş enerjisi hava durumuna bağlıdır ve alternatif enerji kaynakları pahalı, tehlikeli veya aşırı karmaşıktır. Aksine, Paraşüt Kablosu Yenilik Güç Sistemi (RIPS), sondayı daha yoğun bir atmosfere sahip bir gezegene indirmek için paraşüt kablosunun bağlanmayan güç sistemi kullanacak. NASA'ya göre "Çözülen güç sistemi yoğun atmosferi kullanıyor ve elektrik üretmek için sürükleme veya yüzen kuvvet kullanıyor. Bazı görev senaryolarında, geleneksel enerji kaynaklarına kıyasla kalite, maliyet, güç, toplam enerji ve karmaşıklık açısından önemli avantajları var" dedi. Proje Açıklaması.
Hevesli. Colorado Maden Okulu'ndaki araştırmacılar, güneş sistemindeki soğuk gök cisimlerinde termal olarak buz çıkarmak için bir teknik geliştirdiler. Diğer madencilik teknolojilerinden farklı olarak, termal madencilik, donmuş yüzeyi doğrudan ısıtmak için yönlü güneş ışığını veya yüzeyin altını ısıtmak için sondaj deliklerinde iletken çubuklar veya ısıtıcılar kullanacaktır. Bu teknolojinin itici gazları üretmek için gereken kaynakları çıkarmak için maliyeti ve karmaşıklığı, madencilikten daha azdır. Ekip, güneş sistemi boyunca olası termal geri kazanım konumlarını değerlendiriyor.
Küçük uydu. CubeSat uydusundan esinlenen NASA'nın Jet Tahrik Laboratuvarı araştırmacıları, güneş sisteminin sınırlarını keşfetmek için kullanılabilecek düşük maliyetli bir cihaz için bir plan önerdiler. Araştırma ekibi, aletin güneş rüzgarının yayıldığı heliosferin tepesine fırlatılmasını önerdi. Orada, araştırma bilim insanlarının güneş rüzgarının yayılmasını daha iyi anlamalarına yardımcı olacak.
Gelişmiş astronomik teleskop. Önceki astronomik teleskoplarla karşılaştırıldığında, çok nesneli spektroskopik teleskop THE MOST, açıklık, toplama alanı, görüş alanı ve spektrum açısından daha gelişmiş performansa sahiptir. Teleskop küçüktür ve maliyeti düşüktür. Ek olarak, THE MOST teleskopu, düz bir membran yüzeyine sahip olduğu için uzay konuşlandırması için çok uygundur, bu nedenle kütle küçük olacaktır ve yüzey hatalarını aynalardan daha fazla tolere edebilir. Most, halihazırda ikinci aşama unvanını almıştır, böylece ekip laboratuvar modellerini oluşturmaya ve test etmeye başlayabilir.
Döner mobil genişletilmiş dizi sentezi (R-MXAS). R-MXAS, sentetik açıklık görüntüleme radyometreleri için yenilikçi bir havacılık yapısal tasarımı sağlar. NASA, mevcut yöntemle karşılaştırıldığında, R-MXAS'ın yer düzlemine paralel olarak yerleştirilen sert bir kabloya sabitlenmiş tek boyutlu bir anten dizisi kullandığını ve bir veya birden fazla ek kablo anteni ile birleştirilebileceğini söyledi. Boyutsal anten dik açıdadır ve dönmektedir. NASA, mevcut yöntemlere kıyasla R-MXAS'ın daha küçük, daha hafif ve daha düşük güç gereksinimlerine sahip olduğunu söyledi.
Otomatik olarak yönlendirilen ışın itici. Texas AM Engineering Experiment Station'daki araştırmacılar, Kuiper Belt, Oort Cloud veya yakındaki yıldız sistemlerini keşfetmek gibi uzun mesafeli görevler için yeni bir tür itici güç geliştirmek için nötr parçacık ışınlarını ve lazer ışınlarını birleştirdi. sistemi. Ekibin ışın tahrik yapısı, yıldızlararası görevlerin ışık hızının% 10'una yakın bir hızla uçmasına izin verecek. Proje, NIAC'ın ikinci aşaması için seçildi. NASA'ya göre, bu aşamada ekip modelini daha da geliştirecek ve uzay aracı için itme kuvveti oluşturmak için momentum aktarım mekanizmasının fizibilitesini ve tasarımını analiz edecek.
Kırınım hafif yelken. İkinci aşamaya giren projeler, ileriye doğru ilerlemek için güneş ışığından güç çeken kırınımlı hafif yelkenleri veya güneş yelkenlerini de içerir. Geleneksel güneş enerjisi teknolojisinin aksine, güneş yelkenleri elektrik üretmez. Bunun yerine, yön değiştirerek kendilerine çarpan ışıktan doğrudan ivme kazanırlar. Önceki tasarım ışığı yeniden yönlendirmek için yansıma kullanıyor, yeni tasarım ise kırınımı kullanıyor. NASA, bunun kırınımlı hafif yelkenin daha hafif olduğu ve daha hızlı hızlandığı anlamına geldiğini söyledi.
