10 mærkelige løsninger til udfordrende rumproblemer

Med så mange problemer, som ingeniører og astronauter står over for, forekommer det nogle gange som om hele denne kosmiske udforskning er virkelig ikke værd. Heldigvis sætter både forskere og amatører sig sammen for at løse selv de mest udfordrende spørgsmål, ofte med enorme konsekvenser for menneskehedens fremtid.

10Aggehog Comet-Hopper

Som Philae Lander for nylig viste sig, er landing på en komet usædvanligt vanskelig. Navigere over overfladen af ​​en komet? Det er et helt nyt problem. På kosmisk skala er comets i bedste fald småsten, og deres svage tyngdekraft tillader normalt ikke terrestriske aktiviteter som at flytte rundt.

En hjertelig nys kan skubbe en til kredsløb, og lige hjul bliver gjort ubrugelige, hvilket gør rovers umulige for kometudforskning. I stedet har NASA afsløret koncepter for en mindre sonde, der kan rulle eller starte sig i sværhedsgraden. Hedgehog robotterne, som de er lunefuldt kaldte, er dybest set kuber med pigge fastgjort i hvert hjørne. Disse pigge beskytter ikke kun de delikate videnskabelige instrumenter indenfor, men fungerer også som fødder ved at bruge interne flyhjul til at starte Hedgehog over kometen. Når finess er påkrævet, kan Hedgehog rulle sig som en tumbleweed over mindre afstande.

Roboterne har allerede gennemgået flere mikrogravitytest ombord på NASAs C-9-fly og har vist sig at være lige så dygtige i en række simulerede terræn. Hedgehogs er også lette på NASAs kister, og koster meget mindre end stort set alt, hvad der nogensinde er landet på et fremmedlegeme.

Og den bedste del? At se Hedgehog udføre "Tornado", en spastisk bevægelse bruges til at udrydde 'Hog fra klæbrig situationer.

9Plastisk-producerende, åndedrætsgær

At få forsyninger til astronauter i det dybe rum er tæt på umuligt, så løsningen er at kigge efter en nærmere kilde - astronauterne selv. NASA har for nylig tildelt Clemons University $ 200.000 for at perfektisere en metode til at udlede plast og ernæring fra urin og udåndet CO₂.

Kemisk og bioengineering professor Mark Blenner vil bruge en kombination af gær og alger til at skabe en uudtømmelig forsyningskilde, herunder omega-3 fedtsyrer, for at holde astronauternes hjerner sunde. Gær er en mirakuløs organisme og kan ændres til at producere alle mulige nyttige forbindelser til og med plastpolymerer, som kan væves ind i værktøjer på stedet, sparer tonsvis af dej i startkostnader.

Men for at holde gæren glad, har man brug for rigeligt kvælstof og lipider. Heldigvis er kvælstof rigeligt i urinen og leveres let, når naturen kalder. Fremskaffelse af de lækre lipider er en mere besværlig udsigt. Visse typer alger kan fremstille disse fede stoffer ud af kulstof, som selv er ekstraheret fra CO₂ i astronauternes udåndinger.

8The Swiss Space Janitor

Uopmærksom teenagere og den morbid overvældende er ikke de eneste, der pådrager sig uhyrlige forsikringspræmier. Da boblen i rummet rundt om jorden fylder med skrald, stiger faren for satellitter og forsikringsrenter skyrocket.

For at dæmpe risikoen for hypersoniske skraldespand, sender det reneste land i verden, Schweiz, en robotvagtmand. CleanSpace One er navnet på en prototypisk linje af friheds-satellitter, der har til opgave at suge de halv million stykker af crud mucking op Jordens øverste rækkevidde.

Efter rendezvousing med en forladt klump af rumudstyr ved hastigheder, der nærmer sig 29.000 kilometer i timen (18.000 mph), vil CleanSpace One-enheten gribe fat med sin mekaniske arm og bortskaffe den på den mest metaliske måde. Det vil springe til jorden, desintegrerende både sig selv og den fornærmende nægtelse i processen.

Hvis alt går i overensstemmelse med planen, kan du forvente at se disse dårlige drenge, der besøger de omløbende baner i 2020.

7Shooting Paintballs At Asteroids

Asteroideffekter kan vise sig dødelige for menneskeheden, og vores bedste sind er blevet rekrutteret for at finde ud af, hvordan vi kan afbøde et dommedagsscenarie. Tydelige løsninger omfatter smeltning af sukkeren med en varmestråle eller sprængning af det til atomkraftværker, men Sung Wook Paek har en ny ide-paintballs.

Paeks metode indebærer muligvis at formulere en salv af paintballs på den krænkende asteroide, belægge den med et lag maling og ændre dets albedo eller reflekterende indeks. En mørkere asteroide absorberer mere varme, smelter og undergår en ændring i bane. Tilsvarende afspejler en lysere asteroide solstråler, bevarer mere af sin isete masse og undergår en ændring i bane.

Uanset hvad vi ville blive gemt. Og lige så langt som det lyder, er det faktisk muligt, da paintballs er meget billigere end orbitallasere eller nukes. Også da asteroider sporer sådanne gigantiske kredsløb på tværs af himlen, behøver vi kun at fremkalde en lille ændring. Over millioner og millioner af miles kan selv det mindste skift afholde en asteroide fra sit terrestriske tyrøje.

6Anter i rummet

Myrer i rummet er ikke den efterlængte efterfølger til Slanger på et fly. En etableret ISS fixtur og fonetisk mundfuld, Commercial Generic Bioprocessing Apparatus Science Insert (CSI-06-program) eller kosmisk myrkoloni vil hjælpe forskere med at udvikle mere effektive algoritmer til at revolutionere robotter og AI-industrier.

Det store ved myrer er, at der ikke er nogen reel central intelligens. Der er ingen store chef myrer til at henvise opgaver til blå-collar individer. I stedet er det mere af en kollektiv intelligens. Myrerne samarbejder for at give mening om deres omgivelser og derefter arbejde utrætteligt for at nå et mål, det være sig foraging, kæmper eller andet.

Ved at lave on-the-go målinger med deres antenner og kommunisere dem ned ad linjen, kan de amerikanske indfødte fortovsmyrer anvendt i undersøgelsen opnå optimal effektivitet, især når det kommer til at søge ud og udforske nye lokaliteter. Og det er bare muligt, at disse ant-afledte sonderende algoritmer kunne øge vores egen kapacitet.

5NASA's New Sports Car Rover

NASA viser, at det er på tide at komme ind i det selvkørende bilmarked og har for nylig sporet et modulært robotkøretøj (MRV) til deres Game Changing Development Program Office. Tilsyneladende er historiens sjoveste rover, MRV beskrevet som en absolut blast at håndtere og er blevet sammenlignet med "kørsel på is".

Denne dårlige dreng er også kørsel, hvilket betyder, at styring, pedaler, motorer og transmission ikke er forbundet og i stedet koordinerer elektronisk. Æstetisk afskrækker den golfvognmotivet fra traditionelle rovers til fordel for en progressiv, klitbuggy-smag.

Og med sin 100 kilometer lange (62 mi) rækkevidde og en blisterende topphastighed på 64 kilometer i timen (40 mph), støtter den sin dristige nye styling med uovertruffen ydeevne. Det håndterer også som en indkøbskurv, men det mener vi på den bedste måde, fordi den skylder sin hidtil usete mobilitet til et roterende sæt hjul. Dette nye "e-corner" -system gør det muligt for astronauter eller biltyve at udføre alle slags latterlige manøvrer, herunder nul-graders sving og sideløbende kørsel.

4ARES, The Fold-Out Mars Scout

Fremtidens første menneske på Mars lever nu lige nu, sandsynligvis gør astronautsprodukter, og denne kendsgerning giver perspektiv på, hvor tæt vi er til menneskets største præstation (hidtil). Men før historiens mest jetlagede astronauter nogensinde marauder den martiske overflade, bliver vi nødt til at udstyre et chill-sted for at lande og starte Earth 2.0.

Ånden, muligheden og nysgerrigheden Mars rovers arbejder deres hjul ned til blodige nubs, velsigne deres hjerter, men har kun dækket en samlet 56.55 kilometer (35.14 mi). For at evaluere store landgrader fra Mars's atmosfære har kredsløbsforskere foreslået Aerescal Regional Environmental Survey of Mars (ARES).

Det autonome drevne fly ville blive indsat over Mars-overfladen som en mindre, jumbled pakke inden for en beskyttende aeroshell. Efter uddybning af faldskærmen og varmeskærmen udfolder flyet sig i midair og begynder sin spejningsmission uden at røre den røde jord.

Med fede vinger til at gribe den rarified Martian air og brede blå striber for at se frisk, kan ARES også være en Kinder Egg præmie. Heldigvis kan du få det næstbedste, fordi de fantastiske folk på NASA har skabt et trykt papir ARES til din egen civile underholdning.

3Self-helbredende rumfartøjer

Kosmiske indvirkninger opstår ved sådanne forfærdelige hastigheder, at selv de mindste genstande kan slå huller i det rumbåds største. På samme måde er materialer, der er beskadiget ombord på rumstationen, muligvis ved hjælp af astronautrelaterede handlinger af klodsighed, hovedpine til reparation og et monetært affald, da det koster en lille formue at starte lasten i kredsløb.

Men forhåbentlig ikke for længe, ​​da NASA har udviklet et selvhelende materiale, der kan forynge sig inden for to sekunder efter at være blevet beskadiget. NASA opnår dette ved dobbelt stabling lag af polymer omkring en magisk, gelatinagtig goop fuld af et Wolverine-inspireret stof kaldet tributylboran.

Tænk på hele get-up som en Oreo: Når et projektil trænger ind i en eller begge kogeskaller, størkner en slyngbar gelé i kombination med luft og straks størkner. Dette selvhelbredende materiale er for det meste et proof of concept på dette tidspunkt, men enhver løsning, der involverer minimal ulejlighed og beskyttelse mod voldelig depression, er uden tvivl at blive overvejet for den næste generation af rumfartøjer.

2bear biologi

For at forhindre astronauter i at få kahyt feber millioner af kilometer hjemmefra, er den mest bekvemme løsning til langvarig rumrejse dvaletilstand. Ligesom filmene ville astronauterne i løbet af måneder eller år kun vække for at vække på deres destination så frisk som de var, da de startede.

Men der er et problem med menneskelig dvaletilstand. Okay, der er mange problemer, men forskere håber at løse en større ved at låne en smule bjørnbaseret biologi. Mennesker har en konstant calciumflux mellem knogle og blod, hvilket typisk er gavnligt, fordi det betyder friske knogler for dig. Men lange perioder med inaktivitet tillader blodkalciumkoncentrationer at nå farlige niveauer, hvilket giver skeletsystemet udarmet, skrøbeligt og svagt.

Bears på en eller anden måde omgå det skøre knogleproblem, så biologer indhentede hjælp fra 13 kvindelige bjørne ved at kidnappe dem under dvaletilstand. Gennem bjørneblodanalyse blev det konstateret, at de døvende dyr undertrykker knoglemodellering og resorption gennem et samspil mellem hormoner og enzymer. Hvis disse ækvivalente enzymer kan manipuleres hos mennesker, vil fysiologi ikke længere være den begrænsende faktor for udvidede kosmiske vejreture.

1ESA's Lunar Village

https://www.youtube.com/watch?v=BFr2WmeQu74
Helt af deres erobring af komet Churyumov-Gerasimenko og drevet af en bankroll med flere milliarder dollar, er den nyeste videnskabelige ambition fra Den Europæiske Rumorganisation (ESA) oprettelsen af ​​en maanby. Vores satellits atmosfæriske mangler giver en perfekt udsigt til det dybe rum, og en sådan løsning giver den perfekte platform til vores næste generation teleskoper, nu hvor Hubble nærmer sig senilitet.

Det lyder som en fjernrørsdrøm, men ESA planlægger at lancere sin første lunar recon-køretøj i 2018. Denne mekaniske pilgrim ville række ud i Månens sydpol og viskarisk kalde europæiske dibs på ethvert primo terræn.Under forudsætning af, at ESA kunne udarbejde et levedygtigt Moon Shuttle-system og undgå konkurs i løbet af det næste årti, kunne de første byggepersoner komme ud på månens overflade allerede i 2024.

Men vær ikke for begejstret over at være den første menneskelige kolonist på månen. Det første crew vil være helt robot. Et team af bulldozere udstyret med 3-d printere ville tage sig af at bygge den faktiske base, som ville være beskyttet og isoleret under en kuppel. Med fuld videnskabelig kapacitet og en permanent postnummer kan en fremtidig månebase endda erstatte den internationale rumstation for rumbaseret eksperimentering.