Del:
10 Awesome And Wacky Space Technologies Of The Future
Fremtiden lover skøre eventyr i hele kosmos, og det bør overvejes vores held og lykke, at vi lever på det rigtige tidspunkt for at være vidne til fødslen af et spacefaring-løb. På ægte sci-fi-mode spænder de kommende rumteknologier, der er ansvarlige for vores opstigning til stjernerne, fra knap til ligefrem selvmord.
Udvalgte billedkredit: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory10 Startram The Magnetic Space Train
For den målbare pris på 20 milliarder dollars forventes det foreslåede lanceringssystem Startram at sende 300.000 tons nyttelast i kredsløb med en ultrakonkurrerende sats på omkring $ 40 pr. Kilogram. Det er 99 procent mindre end den nuværende pris på $ 11.000 pr. Kg ($ 5.000 / lb) for at bruge solenergisatellitter.
For at gøre dette vil Startram ikke bruge raketter, drivmidler eller ioniske drev. I stedet vil den bruge elektromagnetisk afstødning. Konceptet er en gammel i science fiction og en fantastisk en i praksis, med levende leviterende tog, der for øjeblikket færger passagerer på næsten 600 kilometer i timen (370 mph).
Imidlertid er disse nuværende maglev-køretøjer, såsom Japans store kugletog, begrænset af træk, da de skriger gennem luften med høje hastigheder. For at opnå virkelig buksevedtningshastigheder skal man omgå alle de irriterende nitrogen, ilt og andre blandede gasser, der sænker os.
Startram vil gøre dette ved at lancere fra det nærliggende vakuum af et latterligt langt rør, forhøjet med kraftige magneter og holdes på plads ved tæer i en højde af 20 kilometer. Der giver den tyndere luft behagelige lanceringer med meget større hastigheder.
Hvis den første generation af Startram virker, følger en anden, menneskelig værdig version. Det vil dog kræve omkring 20 års arbejde og en anslået investering på 60 milliarder dollars.
9 Comet Hitchhiker
For alle dens videnskabelige nøjagtighed-nemlig, at kometer er dårlige-1998's thriller Armageddon grovt undervurderet vanskeligheden ved at lande på en. Selv NASA vil hellere undersøge andre muligheder. Det har for nylig givet foreløbige midler til at udvikle Comet Hitchhiker, et harpoon-wielding håndværk, der ruller sig mellem asteroider som en fisker trækker i en præmie marlin.
Kometer og asteroider er vanskelige mål, fordi de har små masser og lav gravitationspåvirkning. Det er også tåbeligt at bruge store penge til at udforske sådanne små landmasser, især når de mest interessante er bosat i Kuiperbæltet eller Oort Cloud (som ligger ud over Neptunens bane og henholdsvis "kanten" af vores solsystem) .
Den sparsommelige Comet Hitchhiker omgår disse problemer i stil ved at bruge sin indtrækbare harpoon og tether til at starte sig mellem 5-10 stenige kroppe under en enkelt kosmisk road trip. Comet Hitchhiker er også utroligt effektiv: Når den låses på sin stenbrud, høster den rumstens kinetiske tyngdekraft, og sparer den for successive spring til andre organer. Derefter accelereres køretøjet i modsat retning, efterhånden som harpunen hentes, hvilket eliminerer behovet for drivmidler.
8 Solar Probe Plus
https://www.youtube.com/watch?v=vmZvBquYNPc
Ligesom Jorden er Solen ret blæsende med sine egne vindstød. Men mens en jordisk brise kan ødelægge dit hår, vil en sol-zephyr gøre dig til en forkullet tumor. Selvom dette energiske fænomen forbliver mystisk, bør NASAs Solar Probe Plus besvare mange langvarige spørgsmål i 2018 ved at zippe tættere på Solen end nogen tidligere håndværk har.
Robotkøretøjet passerer så tæt som 8,5 solstråler fra solens overflade. Der skal sonden modige radioaktive energier, som endnu ikke er blevet oplevet af noget menneskeskabt objekt, da det smadrer gennem Solens atmosfære ved 200 kilometer i timen (125 mph). For at overleve temperaturer på 1.400 grader Celsius, vil Solar Probe Plus være klædt i et skumagtigt, kulstofkompositvarmeafskærmning, der er 12 centimeter tyk.
Men NASA kan ikke sende sonden direkte mod solen. Det skal relativt lidt indsnævres til den korrekte kredsløb ved at udføre syv Venus flybys. Det vil bruge næsten syv år at cirkulere vores søster planet. Den nøjagtige tidsplan kan findes her.
Hver løkke vil stramme sonden kurs omkring solen. Endelig vil det være hyggeligt i en bane, der er 3,8 millioner miles fra solen, hvilket er meget tættere end Mercury's bane. Dette er en fantastisk oplevelse for et køretøj fra Jorden, da den aktuelle rekord holdes af Helios 2-båden på omkring 27 millioner miles fra Solen.
7 Martian Outpost
Med Mars og Europa truende, er udsigterne for fremtidige rumfaringer mundvandrende. Med undtagelse af globale plager eller verdensødelæggende meteorer håber NASA at mene den martiske overflade inden for de næste to årtier.
Rumbureauet har udarbejdet forberedelserne til en næste videnskabelig udpost a la Martianen. Ved 2030'erne kan vi kaste rødlige sneboller på hinanden mange millioner kilometer fra Jorden. I videoen ovenfor giver NASA os et kig på, hvordan en ekstraordinær proto-koloni kan se ud.
Det planlagte udforskningsområde vil have en radius på ca. 100 km (60 mi) og omfatte beboelsesmoduler, videnskabelige bygninger, en flåde af tryksatte rovers og minedrift til det indledende firemans besætning. Energi vil i det mindste delvist blive leveret af en række små atomfissionreaktorer for at supplere solpanelerne, som i nogle tilfælde vil blive gjort ubrugelige af uigennemsigtige martiske sandstorms.
Over tid vil mange besætningsmedlemmer besætte dette sted, hvor de skal dyrke deres mad, høste martinske vand og til og med skabe drivmiddel til deres returflyvning til Jorden. Heldigvis ser Mars ud for sig selv.De fleste, hvis ikke alle nødvendige ingredienser er let tilgængelige gennem minedrift enten jorden eller de atmosfæriske gasser.
6 NASA'S ATHLETE
NASA's All Terrain Hex-Limbed Extreme Terrestrial Explorer (aka ATHLETE) er en skiftende, udforskende mecha-spider, der vil blive brugt til at kolonisere månen. Trods navnet hedder hvert spindelende lem seks grader af frihed, der gør det muligt at forstyrre sig over uslebne, kraterede patches af moonscape. Hvert lem er tippet med et indtrækbart hjul til hurtigere bevægelse over glattere terræn.
ATHLETE er også en håndværker, der pakker et velassorteret værktøjssæt. Dens yderlige ekstremiteter kan tage fat i scoops, øvelser og grippere, der er nødvendige for at give månen en fuld fysisk.
Maskinen er først og fremmest et byrde af byrde bygget til tung løft. På billedet ovenfor er det vist, at der er et beboelsesmodul. Længere end en basketbøjle med en minimumshøjde på 4 meter (13 ft), ATHLETE er en vellykket olympisk løfter, der er i stand til at hejse 400 kg (900 lb) gear over hovedet i jordens tyngdekraft!
Vigtigst er det, at ATHLETEs skarpe ramme giver det den behændighed, der er nødvendig for at transportere forsyninger, i modsætning til de immobile, lastbilede landere fra fortid og nutid.
5 3-D-Trykte Martian Homes
For at fremskynde en Mars-tur har NASA delegeret Martian-arkitektur til andre ved at sponsorere en designkonkurrence om økonomisk levedygtige, 3-D-trykte Martian-habitater.
Ligesom indfødte amerikanere har brugt en del af en drab, har MIT-studerende foreslog at bygge hjem ud af terrænet og luften. De begyndte med at gennemgå populære science fiction film, herunder Tyngdekraft og 2001: En Space Odyssey, til arkitektonisk inspiration.
I sidste ende besluttede de sig for et humanistisk, donutformet domicil. Det opblæses som et studsehus og bruger en ny trykmetode, der lindrer stresslinjer, så den kan modstå det meget højere lufttryk inde. Hvert stykke er lavet af materialer ekstraheret fra Martins "sand" eller gassen i Mars 'atmosfære.
Grand Prize blev dog tildelt Team Space Exploration Architecture og Clouds Architecture Office for deres psykedeliske Mars Ice House. Det ligner en uhyggelig gennemsigtig hajfin og styrkes med lokalt fremskaffet is, da is er den billigste mulige strålingsskærm.
Levestedet vil blive podet af en første lander, der rører ned på et godt iset stykke overflade og sintrer et solidt fundament. Så vil en lille robotflåde sætte op for at samle slush og oprejst beskyttende membraner rundt om kabinettet.
Roboterne - udstyret med dyser som små brandbiler - sprøjter indvendige vægge med en blanding af vand, gel, fibre og silica. Så snart de er frosset, vil de to isete sæt vægge indeholde levende miljø. På det tidspunkt vil frøbeder indeholdt i landeren begynde at røre til livet for at producere en have af iltbærende grønne områder for fremtidige indbyggere.
4 NASAs Beach Ball Coronagraph
I bestræbelsen på at se solens corona - en sol løve mane af ladede partikler - er der en stor forhindring: Solen. Vores stjernens ubesmittede glans udtørrer den spidsomme, meget dimmere corona og skal håndteres kreativt.
Indtast beach ball coronagraph, NASAs super-sorte titanium occulter. Denne tennisboldstørrelser vil flyve foran en traditionel spektrografisk billeddannelse, der skaber en miniatureformørkelse for at afsløre solens ekstremiteter.
NASAs nuværende Sun-faring rumfartøjer, SOHO og STEREO, er udstyret med flatplade occulters, men det flade design giver et ubehageligt niveau af uklarhed. En sfærisk genstand som strandkuglekoronagraven bør reducere denne solstøj betydeligt.
Naturens hilsen er den bedste solceller allerede blevet givet til os gratis. Desværre ligger den omkring 400.000 km væk. Desuden vælger vores finjagske ledsager kun at krydse Solen så ofte, og lad os kun få lejlighedsvis et glimt af den flygtige corona.
Men NASAs titanium tennisballer bør replikere månens effekt, flydende omkring 2 meter foran deres efterfølgende billeddannere.
3 Honeybee Robotics 'Future Tech
Honeybee Robotics modtog for nylig NASA-finansiering til at forfølge to nye teknologier som en del af et samarbejde, kendt som Asteroid Redirect System. Det overordnede mål er at kende vores asteroidefjender, så vi kan planlægge for kosmiske trusler i fremtiden. Men heldigvis er der nok plads i budgettet til en lille ødelæggelse også.
Den første teknologi er et bona fide rum haglgevær. Det vil frigøre en salv af pellets på mål-asteroider for at bestemme deres soliditet. Til sidst vil en sten blive plukket fra asteroids overfladen med robotkloer og styret i kredsløb omkring vores Månen.
Forudsat at vi er i stand til at afværge en selvpåført dommedag, vil bemandede ekspeditioner så kunne udforske en asteroide- og jordens nye satellit - med hidtil uset fritid. NASA forventer, at dets første mål kommer fra en af disse tre asteroider: Itokawa, Bennu eller 2008 EV5.
Den anden innovation er Honeybees håndholdte nanobor for at hente asteroideprøver. Den vejer under 1 kilo og er lige så bred og lang som en smartphone. Boreanlægget med to aktuatorer fjerner små kerner fra asteroiden på forskellige dybder og kan indsættes af robotter eller astronauter under en asteroide-rumgang.
2 SPS-ALPHA
SPS-ALPHA er en kredsløbende solenergi generator, belagt med titusindvis af tyndfilm spejle, der er individuelt positioneret til at leech dyrebar energi fra solen. Det opbevarede lys omdannes til en mikrobølgebjælke og skudt til jorden, med potentialet til at give tusindvis af billige megawatt.
Uden at pligtige stråler energi til Jorden, åbner SPS-ALPHA-systemet også nye veje til rumforskning, en industri, der ofte er begrænset af tilgængeligheden af billige strømkilder. Mange satellitter kører i øjeblikket på den mekaniske ækvivalent af en skål af vandløb. En kredsløbende solgenerator kunne pollevalve menneskeheden ud i rummet ved at levere den nødvendige ledning til at rejse rumfartøjer såvel som udposter på månen eller i jordens kredsløb.
Imidlertid forbliver flere monumental udfordringer. For eksempel ville en SPS-platform som beskrevet her være større end den internationale rumstation. Det svarer til at opbygge vores egen Death Star i form af time-timer og joules udnyttet af den lille hær af astronautsvejsere, teknikere og smedere, der er nødvendige for at bygge ting.
På grund af dens elefantiske dimensioner skal den konstrueres i kredsløb, hvilket nødvendiggør mindst et par rumfabrikker, der er værdige for science fiction. Heldigvis er SPS-systemet primært lavet af relativt små, let masseproducerede elementer, hvilket reducerer udfordringen fra umuligt til ekstremt svært.
1 Formål Europa
Mål Europa er den skøreste mest ambitiøse sonderende mission, der nogensinde er blevet foreslået. Formålet er at sende mænd til Europa, en af Jupiters måner, om bord på en ubåd, der søger efter livet i Europas underjordiske hav.
Så hvordan kommer astronauterne tilbage? Nå, her er sagen: De gør det ikke.
Nogle fattige sjæle skal bevidst offerge sig for den største videnskabelige mission, som mennesket nogensinde har forsøgt. Selv om vi kan nå Europa med eksisterende teknologier, er et sådant venture for den fjerne fremtid, da vi ikke engang har nært de nærmere planeter og måner.
Kristian von Bengston, Mål Europas åndelige leder, designer og arkitekt, basker i udfordringen af ekspeditionens næsten umulige natur. Bengston er i øjeblikket crowdsourcing projektet, både for at måle gennemførligheden og at diskutere andre potentielle ekspeditioner til ydre organer.
Ubåden skal have et sæt redskaber, der er værdige til Inspektør Gadget, herunder en bøsset boremaskine, multidirectional thrusters, projektørlys og muligvis et par robotmanipuleringsarme. Håndværket og nedsænkningen kræver også en usædvanligt hårdførende strålingsskærm, fordi Jupiter producerer sin egen dødbringende stråling og fælder mere fra Solen.
Scouting et ideelt landingssted er af største betydning, fordi det antages, at nogle regioner i den frosne måne er bedre isoleret fra ladede partikler. Da isen er mange kilometer tykk på de fleste steder, skal landmanden røre ned i nærheden af kløfter eller revner, hvor skorpen er tyndere.