abril 23, 2024

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NASA está estudando algumas tecnologias futuras terrestres

NASA está estudando algumas tecnologias futuras terrestres

Conceito TitanAir para exploração da lua de Saturno, Titã.
Esclarecimento: Quinn Morley

O futuro da exploração espacial requer grandes ideias, e a NASA não tem objeções em considerar algumas das maiores ideias existentes. O Programa de Conceitos Avançados Inovadores da Agência Espacial (NIAC) existe para esse propósito e selecionou o seguinte conjunto de conceitos dignos de consideração inicial.

A última rodada de bolsas do NIAC foi concedida a 14 equipes de pesquisa, cada uma recebendo US$ 175.000 para desenvolver seus conceitos, NASA anunciar ontem. Dos 14, 10 são receptores de NIAC pela primeira vez. Todos são estudos preliminares da primeira fase, que deve ser concluída em nove meses.

“Os estudos da Fase 1 do NIAC ajudam a NASA a determinar se essas ideias futuristas podem abrir caminho para futuras capacidades de exploração espacial e permitir novas missões incríveis”, disse o diretor executivo do programa do NIAC, Michael LaPointe, no comunicado.

O sucesso na fase um pode fazer com que alguns desses conceitos sejam transferidos para a fase dois, onde os pesquisadores recebem mais financiamento e dois anos adicionais para desenvolver seus projetos ambiciosos. Apenas alguns poucos chegam à terceira base: o terceiro estágio.

As subvenções do NIAC normalmente cobrem uma ampla gama de interesses aeroespaciais, E as escolhas deste ano não são diferentes. A NASA encontra um equilíbrio entre as ciências da Terra e do espaço, a exploração espacial e, o mais importante para a agência espacial, avança em sua agenda Artemis, segundo a qual a NASA busca um retorno sustentável e de longo prazo à Lua.

Fly Air Titan

Entre os conceitos mais marcantes está Projeto AirTitan Concebido pelo cientista planetário Quinn Morley da Planet Enterprises. Vários conceitos foram para explorar a lua de Saturno Titã proposto porE a NASA já está no meio Prepare-se para a missão Dragonfly, mas a ideia de Morley é claramente o próximo nível. Um veículo AirTitan autônomo ficaria tão confortável voando pela espessa atmosfera de Titã quanto navegando em seus próprios lagos de metano.

    Impressão artística de um lago no pólo norte da lua de Saturno, Titã.

Impressão artística de um lago no pólo norte da lua de Saturno, Titã.
cenário: NASA/JPL-Caltech

Morley prevê passeios de um dia para o AirTitan, fazendo a transição perfeita de embarcações (er, embarcações de metano?) Para aviões. Além de coletar amostras da complexa atmosfera de Titã, a sonda coletará e analisará amostras líquidas. Na verdade, Titã é de grande importância astrobiológica, pois pode hospedar química orgânica vital. No entanto, lagos oleosos espessos podem ser um problema, mas um forro de asa inflável pode “fornecer flexibilidade e reduzir problemas com acúmulo de lodo”, de acordo com Morley.

Grandes satélites de astronomia

A NASA também está interessada em O Grande Observatório de Ondas Longas O conceito GO-LoW proposto por Mary Knapp do Massachusetts Institute of Technology. Este observatório espacial consistirá em milhares de satélites idênticos operando no quinto ponto lagrangeano entre a Terra e o Sol (L5). Ao procurar emissões de rádio em frequências entre 100 kHz e 15 MHz, a matriz de satélites pode estudar os campos magnéticos de exoplanetas distantes e detectar exoplanetas rochosos semelhantes ao nosso.

Imagens de observatório de grande comprimento de onda longo (GO-LoW) com sensores vetoriais de baixa frequência.

Imagens de observatório de grande comprimento de onda longo (GO-LoW) com sensores vetoriais de baixa frequência.
O desenho: Maria Knapp

A abordagem “falha rápido, falha barato” representa um afastamento radical das práticas tradicionais, escreve Knapp, acrescentando que “a SpaceX e outros novos participantes no mercado de veículos de lançamento levaram o mercado a custos cada vez mais baixos, por meio de inovações de fabricação e economias de escala por trás mega-constelações.”

Empurre o feixe de pellets

A NASA quer que Artur Davuyan, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, desenvolva ainda mais suas capacidades Sistema de propulsão por feixe de pellets O conceito concebido pelo engenheiro mecânico e aeroespacial como um meio de transportar espaçonaves pesadas para alvos em todo o sistema solar e até mesmo no espaço interestelar. O sistema de propulsão proposto usaria um feixe de pelotas – um feixe de partículas ultrarrápidas microscópicas impulsionadas por feixes de laser – para impulsionar a espaçonave para os locais desejados. Ao contrário de outros conceitos, o pacote de pellets permite o transporte de espaçonaves pesadas, o que Davoyan diz “aumenta significativamente o alcance de missões em potencial”.

Propulsão de pellets de feixe de imagem para exploração superespacial

Propulsão de pellets de feixe de imagem para exploração superespacial
O desenho: Artur Davoyan

O impulso do feixe de pellets pode levar cargas úteis aos planetas externos em menos de um ano e a distâncias superiores a 100 vezes a distância Terra-Sol (au) em cerca de três anos, afirmou. Para o estudo atual, Dafuyan analisará a eficácia do uso de uma viga de pellets para mover uma carga de 1 tonelada para 500 unidades em menos de 20 anos. Para referência, Plutão está “apenas” a 35,6 unidades da Terra, enquanto a Voyager 2 da NASA, lançada há 45 anos, está a aproximadamente 133 unidades da Terra.

Um oleoduto no pólo sul lunar

Uma das principais prioridades do programa Artemis da NASA é manter uma presença sustentável na superfície lunar, um desafio que a agência espacial poderia superar com Recursos no local, como extração de oxigênio do regolito lunar (solo) e gelo de água. Peter Currie, da Lunar Resources em Houston, concorda, mas não é fã do plano atual da NASA, porque Explicar:

Esforços financiados atuais no local [on-site] A extração de oxigênio consiste em encher o oxigênio em tanques de gás comprimido ou liquefazê-lo e armazená-lo em um dewar. Ambos os métodos exigem que os tanques ou dewars sejam movidos para diferentes instalações para uso. O processo de transporte desse oxigênio nos rovers é mais intensivo em energia do que o processo de extração e acredita-se ser o aspecto mais caro de obter o oxigênio in situ para uso na Lua devido às longas distâncias que seria a área de extração de recursos de um habitat humano. ou planta de liquefação.

Em vez disso, Kuriri propõe um oleoduto lunar, que seria construído no polo sul lunar, onde está localizada a maior parte do gelo de água da lua. O conceito chamou a atenção da NASA, o que levou a um prêmio da Fase 1 para a pesquisa.

Representação de um oleoduto de oxigênio no pólo sul lunar.

Representação de um oleoduto de oxigênio no pólo sul lunar.
cenário: Peter Currie

Os oleodutos forneceriam aos colonos acesso contínuo ao precioso oxigênio, ao mesmo tempo em que conectariam assentamentos dispersos. “Um oleoduto lunar nunca foi perseguido e revolucionará as operações da superfície lunar para o programa Artemis e reduzirá custos e riscos”, diz Kuriri.

Cultivando tijolos em Marte

A NASA também está de olho em Marte, então quer que Congrui Grace Jin, uma engenheira da Universidade de Nebraska-Lincoln, apresente sua ideia de cultivar tijolos em Marte, em vez de importá-los da Terra. De fato, os colonos precisariam construir estruturas em Marte, mas isso exigiria o lançamento de materiais em missões separadas, aumentando os custos. Na prática, a pesquisa de Jin “sugere que, em vez de enviar itens de equipamento prontos para Marte, o equipamento do habitat poderia ser realizado por meio da construção no local usando cianobactérias e fungos como agentes de construção”.

Esses micróbios serão persuadidos a gerar minerais e polímeros vitais para colar o regolito marciano nos blocos de construção. “Esses blocos de construção autocrescíveis podem ser posteriormente montados em várias estruturas, como pisos, paredes, divisórias e móveis”, escreve Jane.

Estes são apenas alguns dos quatorze conceitos que a NASA selecionou para a concessão do NIAC deste ano. Você pode aprender mais sobre outras propostas de pesquisa aqui. E, para ser claro, esses conceitos não foram aprovados como projetos reais – eles ainda precisam passar por um teste de detecção conduzido pela NASA. Alguns E talvez tudo desses pensamentos Você pode morrer na videira, mas esses tipos de especulação sempre valem a pena e uma rápida prévia do que pode ser possível no final.

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