Невероятные космические проекты НАСА
Под эгидой американского национального космического агентства NASA ежегодно проводится конкурс откровенно безумных полуфантастических прожектов, цель которого — выбрать те, что в случае их реализуемости могут стать прорывными космическими миссиями. В рамках программы инновационных передовых концепций (NASA Innovative Advanced Concepts — NIAC) предлагаются как вполне реализуемые проекты, так и что-то из весьма отдаленного будущего.
Так, например, в 2011 году шуму наделало выделение средств на изучение возможности создания «силового луча» — tractor beam — наподобие того, что переносил предметы на расстояние в сериале «Звездный путь». Порой предлагаются и субсидируются даже откровенно лженаучные концепции, но таких, к счастью, немного.
В этом году космическое агентство приняло решение инвестировать в 15 предложенных технологий на ранней стадии (в рамках так называемой Phase I — первого этапа). Согласно правилам, победителям предлагается по $125 тыс. на то, чтобы в течение девяти месяцев провести первоначальный технико-экономический анализ, показать реализуемость концепции и в случае успеха претендовать на дополнительные инвестиции (до $ 500 тыс.) в течение двух лет в рамках второго этапа изучения перспективной разработки.
Участвовать в конкурсе может практически кто угодно (важно лишь, чтобы в группу входил хотя бы один американский гражданин).
«Программа NIAC привлекает исследователей и инноваторов из научных и инженерных сообществ, в том числе представителей бюджетных организаций, — поясняет Стивен Юрчик, помощник руководителя администрации NASA по космическим технологиям. — Программа дает молодежи возможность и средства для изучения умозрительных аэрокосмических концепций, которые мы оцениваем и откладываем в наш технологический портфель будущего».
Одним из победивших в этот раз стал проект выходца из России, сотрудника NASA Вячеслава Турышева — космический телескоп, использующий Солнце как линзу для изучения экзопланет, о котором ранее рассказывала «Газета.Ru».
С полным списком 2017 года для первого и второго этапов можно ознакомиться здесь, а самые интересные, на наш взгляд, концепции Phase I мы перечисляем ниже.
«Попрыгунчик» на Плутоне
Бенджамин Голдман из Global Aerospace Corporation представил концепцию автоматической межпланетной станции (см. иллюстрацию выше), которая войдет в атмосферу Плутона на скорости 14 км/с и доставит на поверхность карликовой планеты посадочный модуль массой 200 кг, снижая скорость за счет аэродинамического торможения и истратив при этом всего несколько килограммов топлива.
Давление у поверхности Плутона уступает земному в 10 млн раз, однако его атмосфера примерно в семь раз обширнее, чем у Земли, а ее объем в 350 раз превосходит объем самого Плутона. Проходя сотню километров такой сверхразреженной атмосферы (точнее сказать, экзосферы), корабль может потерять 99,999% своей начальной кинетической энергии, что и приведет к конечной скорости, сравнимой или даже меньшей, чем при посадке роверов на Марс. С помощью этой уловки общая потребность в ракетном топливе для посадки на Плутон может быть снижена до 3,5 кг.
После проведения научных исследований на первоначальном месте посадки спускаемый аппарат перейдет в режим «попрыгунчика» — за счет низкой гравитации (0,063 «же») сможет прыгать с места на место, обследуя особенно интересные участки ландшафта. Предложенная концепция позволит детально изучить поверхность Плутона с помощью относительно маломассивного аппарата с разумной стоимостью за 10–15 лет.
Космический лифт над Фобосом
Кевин Кемптон из Научно-исследовательского центра NASA имени Лэнгли предложил подвесить зонд, напичканный датчиками, над поверхностью Фобоса — одного из двух спутников Марса. В отличие от второго спутника, Деймоса, Фобос массивнее и располагается ближе к планете. Закрепить зонд, получивший наименование PHLOTE, предлагается с помощью троса, протянутого из точки Лагранжа L1 (это область гравитационной устойчивости на прямой, соединяющей планету и ее спутник).
Так как точка L1 располагается всего лишь в 3,1 км от поверхности Фобоса, на длину троса не накладывается никаких требований, превосходящих возможности современных технологий (изготовить его планируют на основе углеродных нанотрубок).
Зонд с датчиками может как зависать над поверхностью спутника (всегда повернутого к Марсу одной стороной), так и опускаться на грунт.
Из-за очень низкой гравитации на Фобосе зонд будет испытывать относительно низкие нагрузки на разрыв.
Сам по себе Фобос — весьма интересный объект, его изучению много сил отдали ученые СССР, а позже России, но все экспедиции оказались неудачными. Очередной «Фобос-грунт» планируется у нас и в будущем. Американцы собираются изучать спутник поэтапно, вывесив предварительно на зонде георадар для измерения подповерхностного состава объекта, чтобы определить, насколько толст слой мелкозернистого реголита и какие проблемы он создаст для будущих посадок. Другими важнейшими инструментами могут стать дозиметры для изучения радиационной обстановки, камеры и спектрометр для анализа минерального состава поверхности. PHLOTE обеспечит присутствие постоянного «глаза в небе» для посадочных миссий и оперативного мониторинга.
Навигационный сверхточный доплеровский лидар, сверхлегкие солнечные батареи и высокоэффективные электродвигательные установки должны поддерживать «режим парения» станции в течение длительного срока.
Пользу эта конструкция может принести и в ходе высадки человека на поверхность Марса. Так как Фобос имеет состав, подобный метеоритам — углистым хондритам, полагают, что он содержит минералы, которые можно использовать для пополнения запасов кислорода и топлива на обратный путь к Земле.
Впрочем, подобная «привязь» может применяться не только на Фобосе, но и на Деймосе, а также в точке L1 системы Плутон – Харон, где оба тела приливно «заперты» (повернуты друг к другу всегда одними и теми же боками). Это означает, что космический аппарат типа PHLOTE мог бы спускаться на привязи в разреженную атмосферу Плутона, изучая ее химический состав на всех высотах (в отличие от традиционного зонда).
Яблони на Марсе
Адам Эркин из Калифорнийского университета в Беркли, вдохновившись яркими (но сомнительными с научной точки зрения) эпизодами выращивания марсианской картошки героем Мэтта Деймона из фильма «Марсианин» (2015), задумался о возможности преобразования марсианского грунта в питательную среду с помощью биоинженерии. Предлагается вывести бактерии, способные осуществлять детоксикацию перхлоратов (солей хлорной кислоты) в марсианской почве, а также обогащать ее аммиаком.
Разумеется, подобные разработки трудно переоценить с точки зрения поддержки будущих пилотируемых миссий на Марс, а также дальнейшего терраформирования этой планеты. По отдельности процессы избавления от перхлората и фиксации азота биологам уже известны, однако требуется создать штаммы микроорганизмов одного вида, способных одновременно на то и другое.
Предполагается изучить с этой целью бактерии-экстремофилы рода псевдомонад (Pseudomonas) и в первую очередь — Pseudomonas stutzeri, разные штаммы которых могут как бороться с перхлоратом, так и обладают способностями к азотфиксации (например, штамм A1501). У псевдомонад два важных преимущества, которые делают эксперименты с ними более удобными, чем, например, с фотосинтезирующими экстремофилами — цианобактериями: можно использовать методы, уже отработанные на кишечной палочке, и к тому же удвоение «урожая» возможно всего за час (а не семь часов или даже четыре дня, как в случае с цианобактериями).
Уже разработана камера, моделирующая условия на Марсе: давление менее 10 кПа, температура от –60 до +40 °С, небольшая интенсивность света, ультрафиолетовое излучение, атмосфера, состоящая из 95% углекислого газа и 3% азота. Предстоит уточнить диапазон самых экстремальных условий, в которых изучаемые штаммы смогут выжить, размножаться и выполнять свое предназначение.
Марсом эти разработки, впрочем, не ограничатся — в перспективе планируется изучить возможность биоремедиации земного грунта выведенными бактериями: например, очистки земли вблизи нефтяных скважин, при токсичных разливах, обогащения грунта для увеличения производства овощей, борьбы с голодом в засушливых районах, удовлетворения потребностей больших групп населения и т.д.
Вакуумный дирижабль для Марса
Этот концепт, предложенный Джоном Полом Кларком из Технологического университета Джорджии, аналогичен обычному дирижаблю с той лишь разницей, что подъемную силу порождает не нагретый воздух, гелий или водород, а жесткая конструкция, поддерживающая внутри вакуум, вытесняющая воздух и обеспечивающая тем самым подъем.
Существующие материалы не могут пока выдержать атмосферное давление на Земле, а вот на Марсе атмосферное давление на два порядка ниже, в нем работа вакуумного дирижабля не только возможна, но и несет определенные выгоды по сравнению с традиционными дирижаблями. Оболочку предполагается сделать многослойной и решетчатой. Решетка используется для поддержки двух слоев вакуумной оболочки. Марсианская атмосфера по сравнению с другими планетами Солнечной системы обладает более высокой средней молекулярной массой и температурой.
В результате вакуумный марсианский дирижабль теоретически может нести в два раза больше полезной нагрузки, чем аналогичный по размерам гелиевый или водородный, ну а от марсохода он выгодно отличается тем, что не застрянет в песках.
Если вакуумный дирижабль разгерметизируется, то его можно отремонтировать и вновь выкачать воздух, в то время как обычный дирижабль не способен вернуть запас гелия или водорода. Поскольку вакуумный дирижабль не использует газ для подъема, он может выполнять почти бесконечное число компенсационных маневров, чтобы регулировать или стабилизировать высоту при изменениях температуры окружающей среды.
Вакуумный дирижабль также может использовать свою жесткую оболочку для защиты приборов от солнечной радиации и высокоэнергичных частиц, на ней можно разместить солнечные батареи. Осталось лишь подыскать такие материалы и конструкции, что будут достаточно легки и прочны, чтобы выдержать внешнее давление...
Самый быстрый корабль
Джон Брофи из Лаборатории реактивного движения NASA предложил новый способ полетов к окраинам Солнечной системы. До Плутона на его корабле можно будет долететь за 3,6 года, а расстояние в 500 астрономических единиц покрывается за 12 лет.
За один год можно будет также доставить полезную нагрузку в 80 тонн на орбиту Юпитера, что открывает возможность пилотируемых миссий к планетам-гигантам.
Новая архитектура предполагает создание массива лазерных излучателей диаметром 10 км и мощностью 100 МВт, разгоняющих аппарат; присутствие массива из фотоэлементов на самом космическом аппарате, эффективно улавливающих передаваемую энергию путем точной настройки на частоты лазеров и генерирующих напряжение в 12 кВ; наконец, ионный двигатель с удельным импульсом 58 тыс. с мощностью 70 МВт (получается, что КПД преобразования света — 70%), где в качестве рабочего тела используется литий, а не более привычный ксенон.
Литий хранится в виде твердого вещества, он легко ионизируется, исключает утечку нейтрального газа из двигателя малой тяги и эрозию, что обеспечивает очень долгий срок службы ракетного двигателя.
Для быстрого космического корабля важно обладать небольшой массой при большой удельной тяге двигателя. Удалив с корабля источник питания и большую часть аппаратных средств преобразования энергии, заменив все это легким массивом из фотоэлементов, можно добиться соотношения 0,25 кг/кВт. Для сравнения: современная автоматическая станция Dawn, занимающаяся исследованиями астероида Веста и карликовой планеты Церера, имеет 300 кг/кВт и удельный импульс 3000 с соответственно.
В перспективе все это позволяет задуматься и о межзвездных путешествиях.
Визит в пекло
Роберт Янгквист из Космического центра NASA имени Кеннеди предложил разработать новое высокотемпературное покрытие, которое отразит до 99,9% солнечных лучей, что в 80 раз лучше нынешних аналогов. Это будет достигнуто за счет использования низкотемпературного покрытия, в настоящее время разрабатываемого при финансовой поддержке NIAC.
За счет компьютерного моделирования предполагается повысить эффективность работы отражателя, рассчитать его производительность и получить рабочий прототип, который отправят для испытаний партнерам из Лаборатории прикладной физики Университета имени Джонса Хопкинса. Результаты моделирования и тестирования будут использованы для разработки миссии к Солнцу, в ходе которой аппарат должен будет приблизиться к поверхности светила на расстояние одного солнечного радиуса
— на порядок ближе, чем Solar Probe Plus, запуск которого запланирован на август 2018 года. Помимо побития очередного рекорда этот проект позволит существенно продвинуться в решении проблем тепловой защиты и улучшить термический контроль в ходе будущих миссий к Меркурию.
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - ...
Последние аномальные новости

Артефакт из будущего обнаружили в Ираке

Гравитационная аномалия в Индийском океане

Диковинный аэроплан пролетел над Кабо-Верде

Загадочные вспышки на Луне

Земля скоро совершит кувырок

Инопланетяне помешали взорвать ядерную бомбу на Луне

Искусственный интеллект стал полностью самообучаемым

Как устроен искусственный интеллект. Всевидящее око

Как устроен искусственный интеллект. Распознавание лиц

НАСА использует мертвецов для испытаний

Органика на Церере местного происхождения

Переселение людей на Марс приведет к гибели человеческой расы

Плазма поможет марсианским колонистам

Планета Х является частью Солнечной системы

Полтергейст буянит в пабе Кентербери

Почему ученые до сих пор не нашли инопланетян

Привидение на дороге, видимое только в свете фар

Сигналы инопланетян слишком сложные для нас

США превратится в пепел 11 ноября

Хиллари Клинтон - оборотень

Базы на лунах Марса строить опасно

В Германии загадочно пропали почти все насекомые

Военные столкнулись под водой с инопланетянами

Восточная медицина в России

Встреча криптозоологов в Дарвиновском музее

Геологические чудеса света

Жидкий металл дал роботам осязание

Загадочные высотные облака Марса

Йети это результат секретных военных экспериментов

Имитация почвы древнего Марса пришлась микробам по вкусу

Как замерзали и таяли реки и озера на Марсе

Как устроен искусственный интеллект

Мистические тайны Гурджиева - 2

Настоящий Апокалипсис начнется 31 октября

Нашли кость марсианского кита

Нашли скелет настоящего дракона

Нефилимы создали человечество

Охотники за привидениями замечены в Тюмени

Полтергейст появился из угля

Призрак проказничает в баре Крони

Создали передвижную лазерную пушку

Среди нас бродят тысячи путешественников во времени

Ученые сомневаются в существовании Вселенной

Чем опасен искусственный интеллект

Череп инопланетянина найден на Марсе

Не все игровые автоматы похожи между собой

Приходите в казино Вулкан

Насладиться игровыми автоматами можно в казино Вулкан

Астероид врежется в Землю 10 ноября

База инопланетян в глубинах озера Калыгирь

Бродячий камень желаний

Геоглифы вошли в сакральную карту Казахстана

Гигантский тоннель обнаружили на Луне

Две пирамиды найдены около острова Нью-Провиденс

Древние бомбоубежища найдены в Индии

Древний артефакт обнаружили в куске угля

Знамение в Нигерии

Кошачье существо с человеческой головой

Лжецелительницу осудили в Братске

Мальчик внезапно заснул на 11 дней

Мужчина 17 лет служил на Марсе

Нострадамус пророчит катаклизмы и войны

Осьминога обнаружили на Марсе

Первая дуэль боевых человекоподобных роботов

Политика похищали инопланетяне

Призрачная машина стала причиной аварии

Природные чудеса России

Путешественник во времени рассказал о будущей катастрофе

Раскрыли природу второй луны Земли

Священный мыс на Ольхоне закроют для туристов

Секс оказался способом продления жизни

Сознание сохраняется после смерти

Солнце грозит катастрофой землянам

Таинственный Ведьмин час

Флот инопланетян не будет атаковать Землю

Форум Ученые против Мифов-5

Цепь мистических событий с АПЛ Чакра

ЦРУ призывает отложить выпуск секретных документов о Кеннеди

Дом, за которым следит неуловимый Наблюдатель, продается

Загадочный огромный червь Минхочао

Инопланетян подозревают в создании воронок на Ямале

Инопланетяне часто посещают Крым

Как НАСА связано с инопланетянами

Кольца экзопланеты в 200 раз больше, чем у Сатурна

Пирамида Менкаура с золотым сечением

Посетители Стоунхенджа ели жареную свинину

Потревоженные души села Верхотомского

Призрак на ночном кладбище Брихина

Раскрыли главную тайну Сатурна

Раскрыто местонахождение Янтарной комнаты

Самые ужасные места Великобритании

Случай с треугольным НЛО в Мендосе

Странные события происходят в мире

Странный НЛО в Новосибирской области

Стремительный НЛО в Псковской области

Территорию над Лос-Анджелесом исследовали два НЛО

Технологии, которые сделают из вас киборга

Требуется создать радио на гравитационных волнах

Чупакабра террорезирует жителей Сибайи

Индустрия азартных развлечений

Игровые автоматы и слоты нового поколения

Азартные игры для современного человека

Азартные игры привлекают многих пользователей

Амурчане видели НЛО и рассказали об этом

Гравитационные волны действительно обнаружили

Загадка рождения самых мощных космических лучей

Звездная карта инопланетян найдена в Индонезии

Катастрофу Титаника спланировали Ротшильды

Когда человечество сможет размножаться в космосе

Контакты индейских племён с инопланетянами

Куда пропали экстрасенсы из телевизора

Мультипространственную вселенную нашли в нашем мозге

Нашли способ предотвратить старение

ООН и инопланетяне

Подземные базы инопланетян на Земле

Почему учёные хотят быстрее изучить Луну

Провидица Сьюзан де Вере рассказала о будущем

Пророчества ясновидящих и прогнозы экстрасенсов для России

Пылевые ловушки в протопланетном диске создаются протопланетами

Радарная станция инопланетян на Эросе

Сезонные дожди и ливни идут на Титане

Секретное оружие Третьего рейха было реальностью

Странное свечение над Волгоградом

Уроки жизни от человека, видевшего 12000 смертей

Эмма Райман устроила охоту на ведьму

Волшебные грибы лечат депрессию

Жители Находки наблюдали НЛО

Засняли момент попадания молнии в НЛО

Зловещие легенды Красной мельницы

Знаменательное пророчество Вольфа Мессинга

Инопланетяне обосновались на Луне

Кладбищенский Барон Самеди

Мистические истории жителей Перми

Нибиру принесет на нашу планету катаклизмы

Никола Тесла был богом науки

Огромный НЛО лежит в джунглях Амазонки

Опыт путешествий во времени Николы Теслы

Пенсионер отдал 741 тысячу рублей за исцеление сына

Призрак заставил всех мужчин сбежать из деревни

Реставрация Абу-Симбела закончилась

Самые известные призраки Воронежской губернии

Семь призраков Петербурга

Сфинксов на самом деле было два

Чем заболели зрители первого российского экстрасенса

Эффективность медитации оказалась сомнительной

За что, мы обожаем казино Вулкан

Играем на онлайн-развлечениях в Вулкане

Выбор игровых залов в Интернете огромен

Вам не хватает немного веселья

Белого человека-птицу видели в Южной Дакоте

Будет ли Третья мировая война

Женщина рассказала о похищении родственников инопланетянами

Заблудившийся во времени Рудольф Фенц

Загадка Янтарной комнаты

Загадочные корабли-призраки

Инопланетный корабль найден на Фобосе

Инопланетяне приходят на Землю в обличье двойников

Кала-Корейш. Заброшенное село, полное тайн

Луна во власти пришельцев

Мини-база инопланетян найдена на Марсе

Найдены ритуальные комплексы с неизвестными каменными фигурами

НЛО над железнодорожным вокзалом Сыктывкара

НЛО пролетел небе над Астраханью

Огненная радуга украсила небо над Таиландом

Петр Первый. Благо или зло для России

Призрак ребенка ударил охотника за приведениями

Пророчества от астероида до Третьей мировой войны

Самые знаменитые драконы из древних легенд

Секретные переговоры диспетчера и пилота об НЛО

Странное существо стерли с Google Street View

Человечество завезли на Землю

Вода в жидком виде существует на Марсе

Геоглифы пустыни Атакама

Готовится раскрытие правды о НЛО

Дуэль боевых человекоподобных роботов скоро состоится

Загадочный взрыв в небе Северной Каролины

Загадочный камень Аль Наслаа

Звезда проглотила 15 экзопланет

Инопланетяне воруют у нас уран

Инопланетяне пытаются связаться с человечеством

Интересные заброшенные объекты

Искусственный интеллект научился сумо

Монстра выбросило на песчаный пляж Джулианадорпа

На Титане возникают мощнейшие грозы

Найдена легендарная печать царя Соломона

Насколько достоверны IQ-тесты

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика