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10 nuovi concetti di veicoli spaziali rivoluzionari
I concetti più eccitanti sono di solito quelli più lontani dalla fruizione. Ma se i nostri antenati non esplorassero l'improbabile, non saremmo mai saltati attraverso il Mare della Tranquillità o ridotto in polvere i protoni. Allo stesso modo, se non abbracciamo l'improbabile oggi, non saremo mai in grado di sperimentare i pianeti esterni o aprire parchi a tema su Marte.
10Swarm Gravimetry Flyby
Mentre la maggior parte dei satelliti sta crescendo, l'ingegnere aerospaziale Justin Atchison propone di andare più piccoli, molto più piccoli. E gli è stato assegnato un finanziamento di Fase I dalla NASA per sviluppare la sua proposta di Gravimetria a sciami. Sembra incredibilmente inquietante, ma gli sciami sono in realtà scuole di sonde adorabilmente minuscole. Questo è stato tra i 12 progetti per ricevere la benedizione provvisoria della NASA in un recente simposio per concetti esplorativi avanzati.
Gli sciami sono perfetti per studiare alcuni dei corpi più piccoli del nostro sistema solare. La gravità quasi inesistente di questi corpi li ha lasciati inesplorati. Senza la gravità che funge da corda metaforica tra la palla e la pagaia, si sparpagliano l'un l'altro a una certa velocità. Piccoli robot offrono una soluzione. E Atchison vuole buttarli a piccoli asteroidi.
È difficile accertare le masse di pezzi di spazio minuscolo. Quindi una sonda madre più grande sparerà un pallettone di sonde catarifrangenti direttamente sul viso di un asteroide. Le numerose e sparpagliate traiettorie di volo delle nanosonde verranno combinate digitalmente per estrapolare il campo gravitazionale del corpo. Ed è super efficiente, poiché un singolo lotto di nanosonde economiche svolge il ruolo di molti flybys convenzionali. I dati consegnati dai minuscoli asteroidi forniscono firme chimiche e indizi sulle strutture interne.
9TALISE: Paddle Boats On Titan
Anche se Europa e Marte ottengono la maggior parte dell'amore nella ricerca di alieni, la più grande luna di Saturno, Titano, può tranquillamente ospitare gli alieni più interessanti di tutti loro. Europa ha un oceano di acqua salata e sappiamo che presto Marte potrebbe essere passato per la Terra degli adolescenti. Ma a -180 gradi Celsius (-290 ° F), i mari di Titano hanno scambiato l'acqua con idrocarburi liquidi. Quindi se qualsiasi forma di vita sorse in questo ambiente assurdo, avrebbe una struttura unica.
I rover convenzionali non si bagnano i piedi. Quindi, per trovare queste forme di vita spaventose, abbiamo bisogno di percorrere i mari del metano con un pedalò. Progettato da una cooperativa di ingegneri e astrobiologi spagnoli, TALISE viene estratto da un catalogo Playskool. Eppure il suo destino è nel cuore del secondo mare più grande di Titano, Ligeia Mare. Formalmente l'Esploratore con propulsione di campionamento sul lago Titan Lake, TALISE pesa oltre 100 chilogrammi (220 libbre) e sarebbe buono per una missione di sei mesi.
Non c'è ancora una data di lancio, poiché i creatori stanno ancora decidendo su un sistema di propulsione. Sebbene dopo molto abbattimento, sono disponibili fino a tre opzioni: ruote lisce, paddle o cavatappi. Purtroppo, tutte le opzioni più interessanti erano già ritenute irrealizzabili. Quindi non essere troppo eccitato all'idea di battistrada, eliche e jet sospesi.
8Mars Elicottero
Nel corso degli anni sono stati proposti innumerevoli concetti di rover. Così hanno quasi tutti i sistemi di propulsione, tra cui rotolare, rimbalzare, scavare e persino nuotare.
Ma non abbiamo visto molti rover volanti, fino ad ora. Introducendo un altro piano di movimento nell'equazione di esplorazione dello spazio, un campo di guida giornaliero del rover a terra può essere triplicato. Ma l'elicottero di Marte non costringerà i suoi fratelli a ruote fuori dal loro lavoro poiché è più di un veicolo supplementare. Il "piccolo elicottero che potrebbe" della NASA è ultraportatile, misura circa 1,2 metri (4 piedi) attraverso le punte delle sue lame e pesa un po 'più di 1 chilogrammo (2 libbre). Il compito primario dell'elicottero è quello di agire come osservatore autonomo, esplorando con largo anticipo rispetto al suo rover di superficie.
Ottenere un veicolo da un miliardo di dollari bloccato su una roccia a oltre 50 milioni di chilometri di distanza è un grosso problema, e la pianificazione dietro le quinte è responsabile di ogni pollice rosso che guadagna l'attuale rover. Ma un veicolo di ricognizione in volo potrebbe rapidamente individuare il percorso più chiaro per il suo partner del rover che arranca, risparmiando ai suoi operatori umani un sacco di problemi. Dal suo alto trespolo, l'elicottero poteva ispezionare aree di interesse non visibili dal terreno, individuando rocce di forma strana per l'eventuale rover-pickup.
La parte più interessante è che la NASA spera di avere un prototipo pienamente operativo entro tre anni. Quindi, se tutto va secondo i piani, l'elicottero diminutivo potrebbe essere pronto in tempo per accompagnare il prossimo rover su Marte nel 2020.
7Tiny Europa Sub
Europa è la mela astronomica dei nostri occhi. Il mondo ghiacciato ha un oceano sedimentalmente terrestre e salato nascosto sotto un guscio di ghiaccio testardo. Si stima che il guscio abbia uno spessore superiore a 15 chilometri (10 miglia) in alcuni punti. Questo pone un problema. E la soluzione della NASA è una ... bomba a tubo? Sorprendentemente, la sonda illustrata sopra è un sommergibile a servizio completo, non più grande di due lattine di soda poste all'estremità.
La sonda DAD Access, Deeper Understanding (DADU) è unica per diverse ragioni, inclusa la sua struttura leggera. Lanciare il carico nello spazio è ridicolmente costoso: decine di migliaia di dollari per chilogrammo gettati nel grande oltre. Quindi una sterlina risparmiata è milioni di penny guadagnati.
Le sue dimensioni sono anche un vantaggio. Piccolo e liscio, sembra che dovrebbe essere in grado di aggirare le zone spesse di crosta ghiacciata facendosi strada attraverso strette fessure o crepacci. Ma non è necessario alcun weaseling, in quanto il piano richiede che il lander fora un buco nel ghiaccio e spinga il suo piccolo amico nell'ignoto.
DADU vanta anche una suite adorabilmente piccola di strumenti scientifici.Il sensore utilizzato per valutare la temperatura, la conduttività e la profondità è più piccolo di un'unghia. Il sonar di DADU è leggermente più grande ma potrebbe comunque essere facilmente inserito in una scatola di fiammiferi.
Per immergere in sicurezza le profondità Europan, il piccolo sommergibile DADU rimane collegato a una nave più grande in superficie tramite una corda lunga e flessibile. Questa linea di vita assicura che il lander possa nutrire continuamente DADU, mantenendo la batteria agli ioni di litio in cima alla ricerca di calamari d'Europa.
6Disco Ball In Space
Ecco la sfera spaziale abbagliata. Sognato dagli studenti di Boulder dell'Università del Colorado, il Drag and Atmospheric Neutral Density Explorer, o DANDE, è stato il concorrente vittorioso in un concorso per curiosità spaziali sperimentali. Questa sfera da discoteca psichedelica è stata fatta oscillare intorno alla termosfera (il penultimo strato della nostra atmosfera) valutando le forze di resistenza a un'altitudine di 320-480 chilometri (200-300 mi).
I calcoli della densità sono talvolta sfasati del 21 percento. Questo è piuttosto un inconveniente quando si cerca di coordinare i satelliti che sfrecciano attraverso l'orbita bassa della Terra a velocità vertiginosa. L'equivalente di un peso di pesca cosmico, DANDE traccia le variabili spaziali e temporali in tempo reale e trasmette le informazioni ovunque sia necessario.
Dopo sei anni di bricolage, gli studenti di 150 CU coinvolti nel progetto hanno visto i loro sogni diventare realtà il 29 settembre 2013, quando il razzo Falcon-9 di SpaceX ha consegnato con successo DANDE e molti altri piccoli satelliti nelle orbite previste.
5 Habitat spaziali in miniatura
https://www.youtube.com/watch?v=Rl6gLnZx3VA
Bigelow Aerospace è una start-up finanziata privatamente (principalmente dal fondatore Robert Bigelow) specializzata negli habitat spaziali del futuro. Le strutture simili ai dirigibili non sono belle, ma nello spazio l'aerodinamica è semplicemente una formalità, e il tuo mestiere può essere brutto come desideri. Inoltre, ciò che mancano le capsule Bigelow in estetica, più che compensare in utili metriche, come lo spazio. E una capacità di sgonfiare.
Il più grande Bigelow BA 330, in fase di sviluppo, batte assolutamente la capsula ISS Destiny in termini di volume. Ha una lunghezza di 14 metri (45 piedi), rispetto agli 8 metri di Destiny (28 piedi), quindi i potenziali astronauti potrebbero giocare un gioco di pick-up a metà campo. Ha una superficie di 330 metri cubi (12.000 piedi), offrendo agli astronauti comfort terrestri come camere da letto separate. Deve la sua spaziosità allo stoccaggio centrale e gli strumenti importanti si trovano al centro dell'habitat, invece che lungo le pareti come nella ISS.
Sulla Terra, è preparato come un piccolo pacchetto. Ma nello spazio, si inganna come un marshmallow scaldato a microonde, rendendolo facilmente dispiegabile. Bigelow intende collegare due di questi veicoli e affittare lo spazio come una stazione spaziale commerciale in miniatura. Uno strano problema è che il 330 potrebbe essere pure grande. Gli astronauti all'interno potrebbero trovarsi in bilico troppo lontano da una qualsiasi delle pareti e incapaci di spingere un muro per spingere se stessi, lasciandoli bloccati sul posto. Ma il 330 ospita sei astronauti, quindi un amico dovrebbe sempre essere in grado di venire in aiuto.
Oh, e dal momento che Bigelow Aerospace è una società privata, puoi acquistare il tuo biglietto oggi - a soli $ 25 milioni al pop.
4 La nave stellare di 100 anni
La Terra è grande. Ma per diventare una civiltà avanzata, dobbiamo abbandonare le nostre catene terrestri e seminare il cosmo. Può sembrare infinitamente lontano, eppure alcuni stanno già programmando un'avventura interstellare eccellente.
Il programma di 100 anni di navi stellari (100YSS) ha già ricevuto benedizioni monetarie sia dalla NASA che dalla DARPA, con l'ultimo lancio di un milione di dollari per portarci fuori dalla Terra. Il progetto è sostenuto dall'ex astronauta della NASA Mae Jemison, la prima donna afro-americana nello spazio. Ha anche vinto il sostegno di diverse istituzioni affidabili, tra cui i cacciatori alieni di SETI.
L'obiettivo è rendere fattibile il viaggio interstellare entro 100 anni. Quelli dietro sostengono che questo non è più bizzarro del suggerimento del 1901 di un atterraggio sulla Luna da parte di H.G. Wells, e non più di 70 anni dopo quel periodo, gli astronauti americani stavano giocando a golf sulla superficie lunare.
Una possibilità è quella di mandare moltitudini di esploratori disponibili su una gigantesca nave diretta alle stelle. Uno di questi concept fu progettato negli anni '70 e soprannominato "Daedalus". Paragonabile a una portaerei Nimitz in termini di dimensioni, quest'arca cosmica alimentata a fusione vagherebbe nella galassia, alla ricerca di un punto accettabile per stabilire la Terra II.
3SOAR
Il più importante costruttore di satelliti in Europa, il franco-italiano Thales Alenia Space, sta collaborando con Swiss Space Systems per offrire una nuova opzione privata per il volo in alta quota. Esteticamente, il SOAR è più piano dell'astronave e deve essere trasportato su un enorme jumbo Airbus A300 prima di spararsi in sub-orbita. Inizialmente concepito come un drone senza equipaggio per il satellite, l'elegante nave viene riproposto per gli umani.
Purtroppo, non saremo in autostop sull'aereo oscurato da quando gli svizzeri desiderano raccogliere una ricompensa scientifica prima di traghettare i ricchi turisti spaziali. Invece, il SOAR $ 290 milioni offre una piattaforma straordinariamente unica come un laboratorio di microgravità. I test tipicamente riservati per la ISS e le frange della Terra esterna ora possono essere condotti in modo più parsimonioso mentre l'aereo scorre ciclicamente attraverso picchi parabolici. E i satelliti possono essere lanciati in orbita (sebbene l'aereo stesso non raggiunga mai queste arie rarefatte) a un quarto del costo.
L'anatomia alata di SOAR gli consente di planare sulla Terra dopo missioni come un aereo, regalandole una riusabilità invidiata dalla maggior parte degli altri veicoli spaziali. Evitare il tradizionale formato a razzo inoltre riduce drasticamente i costi delle missioni perché il piccolo aereo non è alimentato da enormi carichi di carburante.
2Nautilus-X
Il Nautilus X della NASA sembra essere stato assemblato da pezzi casuali di stoviglie tirati fuori dal lavandino, ma lo shuttle patchwork può ospitare comodamente un equipaggio di sei persone per missioni che durano fino a due anni. Il Nautilus ispirato a DUPLO vanta moduli intercambiabili che possono essere scambiati per soddisfare le esigenze di una vasta gamma di missioni.
E anche se il trasporto universale non atmosferico destinato alla lunga esplorazione degli Stati Uniti (Nautilus-X) suona poco maneggevole come sembra, è una stazione spaziale molto versatile e mobile che può traghettare gli equipaggi in tutto il sistema solare. Purtroppo, non sarà in grado di atterrare su superfici planetarie, e gli astronauti devono essere valorizzati avanti e indietro se vogliono sguazzare nella polvere lunare.
Nautilus potrebbe non essere il veicolo spaziale più bello, ma è economico. Con 3,7 miliardi di dollari, corrisponde approssimativamente ai costi combinati del minuscolo rover Curiosity e della sonda Rosetta. Questo è un problema relativo, poiché Nautilus potrebbe servire come successore della Stazione Spaziale Internazionale da $ 150 miliardi.
La sua caratteristica principale è la ciambella intorno alla vita. L'anello centrifugo girerà per produrre la gravità artificiale. Sebbene non sia forte come la Terra, manterrà gli astronauti sul pavimento. La forza centrifuga protegge anche gli astronauti da una varietà di problemi fisiologici provocati dalla microgravità.
1Venus Cloud City
Il nostro pianeta gemello Venere non era sempre una palla di metallo fuso. La vita potrebbe essere fiorita lì miliardi di anni fa. E potrebbe tornare ancora una volta se il concetto di "cloud city" della NASA si concretizzerà. E poiché Venere è più vicina a noi di Marte, un viaggio lì ci offre la possibilità di liberarci delle nostre ruote di addestramento cosmiche prima della nostra grande spinta per il pianeta rosso.
Le comunità aeree della NASA galleggeranno a 50 chilometri (30 miglia) sopra la superficie di Venezia. A queste altitudini, le condizioni si avvicinano rapidamente a quelle sulla Terra. In effetti, sarebbe difficile trovare un sostituto migliore in qualsiasi altro sistema solare, secondo i pianificatori delle missioni.
Quassù, le pressioni non sono più schiaccianti e le temperature sono quasi terrestri. Si trova a circa 75 gradi Celsius (167 ° F), che è lontano dal 425 (800 ° F) della superficie di Venere. Inoltre, i coloni venuti saranno protetti dalle radiazioni solari letali.
Più leggeri dell'aria, gli aerei da dirigibile possono facilmente rimanere in volo per la durata di una missione di 30 giorni, e un viaggio di andata e ritorno durerà più di un anno. Tuttavia, l'intero piano è complicato dall'impossibilità dell'astronave di atterrare. Il terreno è lava bollente e l'imbarcazione deve stare molto al di sopra della superficie o i suoi strumenti delicati potrebbero essere distrutti.
È difficile quando la tua astronave sta effettuando lo zoom a 7.250 chilometri (4.500 mi) all'ora. Ma dopo il dispiegamento dei paracadute (si spera), sarà una navigazione tranquilla. Le braccia robotiche dispiegheranno il dirigibile piegato e lo pomperanno pieno di elio. In questo modo, possiamo colonizzare un pianeta senza avvicinarci al suolo.