پروژه های امیدبخشی که قرار است اکتشافات فضایی را متحول کنند

این اولین باری نیست که برنامه مفاهیم پیشرفته نوآورانه ناسا، آزمایشی را با هدف استفاده از قارچ برای پرورش سازه‌ها در فضای مالی می‌کند. پروژه متفاوت «مایکوتکچر» (Mycotecture) نیز یکی از برندگان سال گذشته بود که چنین ایده‌ای را مطرح کرد اما پروژه گروه جین روی کار بردن جنبه‌های متفاوتی از انتخاب تجربه داشت. این جنبه متفاوت، مواد معدنی هستند که در موارد خاصی می‌شوند.

لاپونته گفت: ما همه چیز را بررسی می کنیم. از مفاهیمی که روی دستمال نوشته شده اند چیزهایی را گرفته اند که مفهوم سازی شده اند اما هنوز توسعه یافته اند. اینها چیزهایی هستند که شاید طی ۲۰ تا ۳۰ سال آینده به نتیجه برسند و ما باید آنها را مورد بررسی قرار دهیم تا ببینیم چگونه می‌توانیم ماموریت‌های جدید ناسا را ​​بهبود ببخشیم یا فعال کنیم. به عنوان مثال، کارها برای افزایش راندمان موتور موشک شیمیایی است اما برای این برنامه کافی نیست. در مقابل، یک سیستم کاملاً جدید را پیشنهاد می‌کند که می‌تواند جایگزین موشک‌های شیمیایی شود، مناسب است.

انتهای پیام



منبع

بالابان گروهش پیشتر با آزمایش روی هواپیما و ایستگاه فضای بین‌المللی و بین‌المللی گرفته‌اند که چگونه با پلیمرهای مایع، لنز بسازند و مشخص کنند که حجم مایع، درجه بزرگ‌نمایی را تعیین می‌کند. با بودجه برنامه برنامه ریزی پیشرفته نوآورانه ناسا، آنها برای مرحله بعدی آماده خواهند شد که در یک دهه آخر سال جاری میلادی آینه محیط زیست کوچک را آزمایش کنند. هدف آنها این است که در نهایت یک آینه متری را طراحی کنند اما از 50 متری که این فناوری را می‌پذیرد، بالابان باور دارد که می‌توان از همان اصول مهندسی برای مهندسی آینه‌ای به عرض کیلومترها استفاده کرد. آینه بزرگ جیم وب، آن را به یکی‌ترین تلسکوپ‌هایی تبدیل می‌کند که ساخته‌شده‌اند اما استدلال بالا این است که برای ادامه پیشرفت ممکن است به ساخت آینه‌های بزرگ‌تر با این روش جدید نیاز باشد.

به گزارش ایسنا و به نقل از وایرد، «مایک لاپونته»(Mike Lapointe) کار حسادت‌آمیزی دارد که می‌تواند به کمک آن کمک کند تا بفهمد چگونه اکتشافات فضایی را به آینده علمی-تخیلی بهتر می‌کند. او و همکارانش، روی پروژه‌های پرخطر و همراه با کمک بالا به عنوان بخشی از «برنامه مفاهیم پیشرفته نوآورانه ناسا» (NIAC) سرمایه‌گذاری می‌کنند و ایده‌های خارق‌العاده را بررسی می‌کنند. بسیاری از آنها به نتیجه نمی رسند اما برخی از آنها می توانند شرایط را تغییر دهند.

برخی از رقبا ممکن است در نهایت جایی در ناسا یا فرصت همکاری با یک شریک تجاری را پیدا کنند. برخی دیگر ممکن است با هموار کردن راه برای توسعه فناوری‌ها، تأثیر غیرمستقیمی بر اکتشافات فضایی داشته باشند. برای مثال، آنتن فضای بادی استارتاپ «فریفال آئرواسپیس»(Freefall Aerospace) به عنوان یک پروژه در برنامه مفاهیم پیشرفته نوآورانه ناسا آغاز شد. پیشنهاد برنامه پیشرفته نوآورانه ناسا، برای ساخت یک هواگرد بالگردان در سیاره سرخ بود که الهام‌بخش بالگرد مریخی «نبوغ» (Ingenuity) شد.

بخوان  ایستگاه فضایی چین روی زمین!

«برنامه مفاهیم پیشرفته نوآورانه ناسا»، پروژه‌هایی را بررسی می‌کند که ممکن است در آینده اکتشافات فضایی بسیار مفید باشند.

لاپونته گفت: برخی از این پروژه‌ها موفق نمی‌شوند اما این برنامه به ناسا کمک می‌کند تا و مرزهای امکان‌پذیر را برای بررسی قرار دهد، حتی اگر پروژه‌ای شکست بخورد، برای ما سودمند است و اگر کار کند، می‌تواند ماموریت‌های آینده ناسا را ​​تغییر دهد. دهد.

با مفهوم «تلسکوپ سیال» بالابان، فقط باید یک قاب مشابه یک دیش ماهواره‌ای چتر شکل و یک مخزن مایع مانند آلیاژهای گالیوم و مایعات یونی پرتاب شوند. پس از پرتاب، مایع به داخل قاب تزریق می‌شود. در فضا، قطرات به خاطر کشش سطحی به هم می‌چسبند و نیروی مزاحم گرانش زمین دیگر مانع این کار نمی‌شود. این کار، یک آینه فوق‌العاده صاف را بدون نیاز به فرآیندهای مکانیکی که برای آینه‌های سنتی استفاده می‌شود، می‌دهد. سپس، آینه از طریق یک فرآیند خودکار به سایر اجزای تلسکوپ مرتبط می‌شود.

ناسا این کمک‌ها را سالانه و بیشتر به پژوهشگران دانشگاهی آمریکا اعطا می‌کند. این دسته جدید جوایز برای پروژه های فاز یک است که هر کدام از 175 هزار دلار برای انجام یک مطالعه 9 ماهه دریافت می کنند تا پژوهشگران آن را برای طرح نقشه های خود با جزئیات بیشتر، اجرای آزمایش ها و طراحی نمونه های اولیه به کار ببرند. تعداد کمی از افراد به فاز دو میرسند و ۶۰۰ هزار دلار برای یک پژوهش دو ساله می‌شوند. پس از آن، ناسا دو میلیون دلار به یک پروژه استثنایی برای پول مالی آن در فاز ۳ دو ساله می‌کند.

بالابان گفت: آینه «تلسکوپ فضای جیمز وب»(JWST) با قطر ۶.۵ متر، یک معجزه مهندسی است. تا آن را به شکل، به خلاقیت و این مهم فنی بسیار نیاز داشت و ساختار آن باید از خشونت پرتاب نجات پیدا می‌کرد. اگر بخواهیم آن را بیشتر کنیم، گران تر و پیچیده تر می شود.

یکی از برندگان امسال، پیشنهادی برای طراحی یک زیستگاه است که از مصالح ساختمانی پرورش یافته در مریخ(مواد تولید شده توسط قارچ‌ها و باکتری‌ها) ساخته می‌شود. فرستادن چیزهای بزرگ و سنگین مانند زیستگاه به فضا سخت است. هزینه پرتاب بسیار زیاد است و باید آن را روی یک موشک قرار داد تا روی مریخ فرود بیاید اما این پروژه جدید توسط «کانگروی جین»(Congrui Jin)، مهندس مکانیک و مواد «دانشگاه نبراسکا»(UNL) و همکارانش توسعه یافته است. ، ساخت ساختمانی خودپرورشیافته را می کند.

بخوان  سری گوشی‌های میت هواوی دوباره به بازار برمی گردند

مانند بسیاری از برندگان دیگر، پیشنهاد کوردرو نیز با وجود محدودیت‌های اندازه و وزن سفری، چالش ساختن ساختارهای بزرگ در فضا را به همراه دارد. کوردرو گفت: با بازتابنده‌های معمولی، هرچه این ساختارها را بزرگ‌تر کنید، دقت کنید که سطح بدتر است و در نهایت غیرقابل استفاده می‌شوند. ده‌ها سال است که مردم درباره راه‌هایی برای ساخت بازتابنده‌هایی در صد متر یازده کیلومتر در فضای صحبت می‌کنند. با روش ما می‌توان مواد کافی برای یک دیش صد متر را روی یک موشک پرتاب کرد.

پیشنهاد گروه کوری این است که شاید بتوان یک خط لوله پنج کیلومتری ساخت که دو منطقه را به هم مرتبط می‌کند. این دستگاه توسط ربات‌ها به صورت بخش‌هایی ساخته می‌شود و از فلزاتی مانند ماشین‌های ساخته شده از سنگ ماه استفاده می‌شود. قطعات به هم جوش داده می‌شوند و لوله‌های روی پایه اعمال می‌شوند که تفاوتی با لوله‌های نفت روی زمین ندارد. این لوله، سرعت جریان را تا دو بار در ساعت می‌کند که برای نیازهای فضاهای آینده ناسا کافی است. کوری و همکارانش در حال حاضر در حال انجام یک پژوهش با در نظر گرفتن هزینه‌های بالقوه، بهترین ساختار برای لوله و همچنین، بررسی این موضوع هستند که آیا تعمیرات را می‌توان با مریخ‌نوردها تکمیل کرد یا خیر.

در یک بیوراکتور که در مریخ قرار می‌گیرد، چنین موادی به آجرهای محکم تبدیل می‌شوند. این روند روی زمین پرهزینه خواهد بود از آنجایی که سیاره سرخ اما کار ساختمانی است، شاید منطقی اقتصادی در آنجا وجود داشته باشد. جین قصد دارد در طول پژوهش خود بفهمد که آیا روند رشد می‌تواند از ماه‌ها به روزها تبدیل شود و این مواد تا چه مدت می‌توانند در محیط خشن مریخ دوام بیاورند.

یکی دیگر از برندگان برنامه مفاهیم پیشرفته نوآورانه ناسا، طراحی یک خط لوله غولپیکر در ماه را پیشنهاد می‌کند که می‌تواند مورد نیاز را به فضانوردان در یک پایگاه قمری برساند. به لطف برنامه «آرتمیس»(Artemis) ناسا، فضانوردان احتمالا در سال ۲۰۲۶ به ماه وارد خواهند شد. ماموریت‌های طولانی‌تر آینده، به منابعی نیاز دارند که هفته‌ها یا ماه‌ها دوام بیاورند و احتمالاً به عنوان بمب‌های سوختی مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتقال مخازن به فضا، به اندازه پرتاب مصالح ساختمانی مشکل ساز است اما باید گاز روی ماه می‌تواند بهتر باشد. عنوان به جانبی محصول تولید یخ آب با استفاده از روش به نام الکترولیز در دسترس است.

بخوان  پس از ارائه پیشنهاد کمیته بین‌المللی المپیک برای پروژه بازی‌های ویدئویی، قرار است بازی‌های المپیک ورزشی راه‌اندازی شود
«زاخاری کوردرو» (Zachary Cordero)، پژوهشگر دانشگاه «ام‌آی‌تی» (MIT)، پروژه جدید دیگری را برای توسعه روش تولید در فضای هدایت می‌کند که «bend-forming» نام دارد. این پروژه شامل خم کردن یک رشته سیم در گره ها و زوایای خاص، سپس اضافه کردن اتصالات برای ایجاد یک ساختار سفت است. کوردرو و گروهش در حال طراحی یک بازتابنده برای ماهواره‌های در مدار بالا هستند که با اندازه‌گیری رطوبت در جو می‌توانند بر طوفان‌ها و پخش‌ها نظارت‌ها را انجام دهند.

برخی از برندگان دیگر این کمک‌هزینه، می‌توانند نجومی بیشتری داشته باشند. برای مثال، «ادوارد بالابان»(ادوارد بالابان)، دانشمند «مرکز تحقیقات ایمز»(ARC) ناسا در حال بررسی از گرانش نزدیک به صفر فضا برای شکل دادن به سیالات است تا در آینه یا عدسی تلسکوپ‌های فضای غول‌پیکر استفاده می‌شوند. این آینه‌ها قوی‌تر از آئینه‌های تلسکوپ‌های تلسکوپ‌ها هستند که بیشتر از آن‌ها ساخته شده‌اند و در برابر ضربه‌های ناشی از ریزشهاب‌سنگ‌ها و لرزش‌ها در طول پرتاب آسیب‌پذیر هستند. همچنین، آینه تعیین می‌کند که تلسکوپ چقدر می‌تواند یک جرم را در فضای تشخیص دهد اما در حال حاضر به اندازه موشک پرتاب محدود شده است.

در میان ۱۴ برنده دیگر، پیشنهادی در مورد یک هواپیمای آب‌نشین برای پرواز بر فراز «تایتان»(Titan)، بزرگترین قمر زحل و پیشنهاد دیگری در مورد یک کاوشگر برای نفوذ به قمر «انسلادوس»(Enceladus) سیاره زحل وجود دارد.

جین و گروهش از قارچ‌ها یا باکتری‌ها برای ایجاد مواد معدنی زیستی و بیوپلیمرهایی استفاده می‌کنند که ترک‌های بتن را می‌سازند. جین گفت: این قارچ‌ها یا باکتری‌ها ابتدا کوچک هستند، اما به پرورش می‌یابند تا فضای موجود را انجام دهند. ما را مواد خودترمیم‌کننده می‌نامیم و می‌خواهیم برای توسعه این مواد خودپرورش‌یافته یک قدم فراتر بگذاریم.

با وجود این، یک مشکل لجستیکی وجود دارد. عملیات اجرایی ماه ممکن است درست در کنار کمپ نباشد. یخ ماه در دهانه‌هایی که دائماً سایه‌دار هستند، به وفور پیدا می‌شوند اما این مکان‌ها سردترین مکان‌های ماه نیز هستند و با آنها ارتباط دارند و از آنها می‌توانند آسیب ببینند. «پیتر کورری» (Peter Curreri)، دانشمند سابق ناسا و یکی از بنیان‌گذاران و مدیر ارشد علمی شرکت «لونار ریسورسز» (Lunar Resources) گفت: یکی از گزینه‌ها این است که در محل یک دهانه ایجاد می‌شود و آن را به مریخ‌نورد می‌دهند. برگردانیم اماکن تولید در یک مکان و جابه‌جایی آن را با استفاده از قوطی‌های فشرده یا ربات‌ها بسیار پرهزینه و سخت است.