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
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
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 - ...
Последние аномальные новости

Живые кресты Белоруссии

Загадочные слова Папы Римского

Изобретатель сделал костюм Железного человека

Инопланетянина сняли на горе Пенья Хуайка

Искусственный интеллект убьёт человечество

Как распространяются недостоверные сведения

Мистические легенды Мирского замка

Первым марсианам будет очень тяжело

Пять ярко-оранжевых НЛО над Техасом

Солнце рождает новые планеты

Судьба хоббитов продолжает волновать учёных

США готовятся к ядерному удару по Нью-Йорку

США окажутся под водой к 2100 году

Тайна гребня из древнего Чили

Универсальный критерий внеземной жизни

Уфолог обнаружил на снимках Аполлон-10 корабль пришельцев

Уфолог рассказал об инопланетянах

Черная Панна Несвижа и Белая Панна Гольшан

Что власти Британии хотят сделать со Стоунхенджем

Что произойдет, если будет ядерная война

Актер рассказал о своей встрече с НЛО

Артефакты древних цивилизаций

Гигантский шпиль, торчащий из облаков

Житель Оттавы наблюдал за сигарообразным НЛО

Как сохранить дольмены Адыгеи

Найден еще один отпечаток стопы Будды

Нашли алюминиевую инопланетную рейку

Отпечаток обуви нашли на Марсе

Поиск инопланетян объявлен приоритетной задачей США

Последний великий шаман

Придумали, как делать кирпичи на Марсе

Призрак забрался в уличный фонарь

Прямоугольный НЛО над Бостоном

Разноцветный НЛО над долиной Сан-Фернандо

Разноцветный НЛО пролетел около МКС

Снежного человека сняли в Голландии

Так начинается Третья мировая война

Темные силы помогают Макрону на выборах

Увидели волны, идущие по паутине Вселенной

Ясновидящий случайно убил себя

Вход в подводную базу инопланетян

Дискообразный НЛО над Девоном

Загадка мегалитов реки Ус

Зачем нам Альфа Центавра, если можно полететь к Сириусу

Искусственный интеллект научился подделывать человеческие голоса

Как умирают планеты

Лазер из Звездных войн создан в реальности

Может ли на самом деле существовать Человек-бык

Нашли снежно-ледяную Землю

Небывалый всплеск активности НЛО в 1967 году

НЛО пролетел на фоне полицейских

Образ Иисуса Христа появился в небе Колумбии

Пассажир самолета снял НЛО

Прямоугольная база инопланетян на Луне

Следы древних цивилизаций в Солнечной системе

Сфера стреляет лазерами на Марсе

Тайны и загадки древней Сирии

Человечество стоит на пороге открытия внеземной жизни

Череп инсектоида найден на Марсе

Чудовище якутского озера Хайыр

Встреча с инопланетянами в лесу Нью-Гемпшира

Два НЛО в небе над Кузнецком

Девушка сняла призрак бабушки

Загадка уникального пульсара

Искусственный разум вычислил сильнейшего шахматиста

Куклу вуду обнаружили на кладбище в Балаково

Нашли древние каменные изваяния грифона и дракона

Огненные врата ада открылись в дереве

Переход от веры в бессмертие к науке о бессмертии

Полтергейста вызовут в екатеринбургском музее

Предложили с помощью астероида создать озеро на Марсе

Предсказание Матроны Московской на 2017 год

Претендент на роль предков людей будет изгнан

Самолет-НЛО Николы Теслы

Следы древних цивилизаций надо искать на Луне или Марсе

Случайно создали материю времен Большого взрыва

Тайна Кровавого водопада в Антарктиде

Фаэтон погиб из-за ядерной войны

Что Нострадамус на самом деле предсказал России

Экзопланеты. Будущие дома человечества

Андроид провалила первое интервью

Афонский старец пообещал миру страшные годы

В письменности инков зашифрованы не только цифры

Вторжение инопланетян начнется через несколько месяцев

Гейзеры Энцелада

Грибы являются древнейшими существами на Земле

Многоэтажные океаны Ганимеда

Моря Титана

Начинается миссия по поиску жизни на Европе

НЛО замечен в Порто Миджано

Океан с антифризом на Тритоне

Океан сатурнианской Звезды Смерти

Океаны Европы

Океаны на Хароне и Плутоне

Плоский НЛО парил над Техасом

Самолет-призрак приземлился в Венесуэле

Собака читает мысли человека

Художник создает макеты экзопланет

Шокирующие находки археологов, которые оказались подделкой

Якима - Мекка НЛО

Аномальная зона Петракова лядина

Геоглифы Тургая предстают миру на разных языках

Дар ясновидения Ренаты Литвиновой

Дети свидетельствуют о похищениях НЛО

Дольмены Вербной балки

Дом с призраками на Комсомольской

Загадочная жидкость с отрицательной массой

Загадочные знаки раскрывают магическую историю Австралии

Королева предупреждает о начале Третьей мировой войны

Кто включил таймер Конца света

НЛО над городом Сан-Карлос

НЛО парил рядом со статуей Свободы

НЛО пролетел над Сантьяго

Охотники за сокровищами обнаружили капсулу времени

Пиктограмма появилась на поле Эйвбери

Разрабатывают технологию для получения воды как в Звездных войнах

Разрабатывают чудо-таблетку от ожирения

Смещение ядра Земли уничтожит человечество

Целебная криница в Дмитриевском

Чудотворный крест в Красногвардейском районе

В Вулкане предпочитают играть все

Бессмертие существует на самом деле

Ванга предсказала смерть Трампа и Третью Мировую

Восстание машин отменяется

Вселенную мог создать только Бог

Маленький НЛО над Джорджией

Мальчика похитили дяди в серебряных скафандрах

Мистические тайны революции

На границе России с Казахстаном был замечен НЛО

На перевале Дятлова селфи делать опасно

Наиболее жизнепригодные экзопланеты будут водными мирами

Неизвестное ранее атмосферное явление

НЛО приземлился в селении Испик

Номерные радиостанции. Призраки на связи

Обнаружен подземный город возрастом 2000 лет

Открыли новое квантовое состояние материи

Пророчества или шокирующие совпадения

Секс с роботами - признак демократии

Столкновение астероида с Землей. Как это будет

Таинственный остров в виде отпечатка пальца

Треугольный НЛО заметили в Калифорнии

Власти разрешили туристам ездить к перевалу Дятлова

Глаза это действительно зеркало души

Загадочные волосы черных дыр

Как появились знаменитые хоббиты

Найден ядерный могильник возрастом в 2 млрд лет

НЛО. Миф или реальность

Обнаружили экзопланету из пенопласта

Откуда берутся призраки

Очевидцы снова видели НЛО в Кемерово

Планируют создать технологию для обмена мыслями

Показали достоверные снимки НЛО

Почему ИИ может быть расистом

Предложена концепция полета к Сириусу

Предсказания Нострадамуса о судьбах России, Украины и США

Представили коммерческую версию летающего автомобиля

Призрак женщины в очках

Призрака сняли в Уэнтуорт Вудхаусе

Пророчества Зияда Сильвади

Путешествие во времени становится реальностью

Самые яркие появления НЛО

Сериал Секретные материалы продлили еще на сезон

Следы тающего льда нашли на Марсе

Составили карту марсианского плато Большой Сирт

Тайна второй планеты

Теория о падении кометы на Землю около 13000 лет назад

Требуется помощь людей для поиска пришельцев на экзопланетах

Успешно испытали первый летающий электрокар

Чупакабра в Каслинском районе

Чупакабра орудует в Кременчуге

Экзопланеты были открыты 25 лет назад, а инопланетян все не видно

Ванга предсказала химическую атаку в Сирии

Все обитаемые планеты покрыты океанами

Встреча Петербург-Космопоиск состоялась на Петроградской стороне

Житель Пенсильвании поделился историей о потерянном времени

Жуткий пожиратель телят

Инопланетяне запустили в серию квадратные НЛО

Инопланетяне не идут на контакт

Как раскрывают тайны манускрипта Войнича

Какой может быть жизнь на Энцеладе

На Энцеладе существуют биолюминесцентные организмы

Над Ванкувером пролетели две группы НЛО

Окаменевший пень обнаружен на Марсе

Пиктограмма в Уилтшире повторяет петроглиф на камне Кочно

Почему выбросы черных дыр движутся со сверхсветовой скоростью

Сезон кругов 2017 начался с предложения Контакта

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