Delen:
10 geweldige en gekke ruimtetechnologieën van de toekomst
De toekomst belooft gekke avonturen in de hele kosmos, en het moet als veel succes worden beschouwd dat we op het juiste moment leven om getuige te zijn van de geboorte van een ruimtevarende race. Op een scifi-achtige manier variëren de opkomende ruimtetechnologieën die verantwoordelijk zijn voor onze hemelvaart naar de sterren van gekke tot regelrechte zelfmoord.
Uitgelicht beeldmateriaal: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory10 Startram De magnetische ruimtetrein
Voor de miezerige kosten van $ 20 miljard, wordt verwacht dat het voorgestelde startsysteem Startram 300.000-ton payloads in een baan stuurt met een ultracompetitief tarief van ongeveer $ 40 per kilogram ($ 20 / lb). Dat is 99 procent minder dan de huidige kosten van $ 11.000 per kilogram ($ 5.000 / lb) van het gebruik van zonne-energiesatellieten.
Om dit te doen, zal Startram geen raketten, drijfgassen of ionische schijven gebruiken. In plaats daarvan gebruikt het elektromagnetische afstoting. Het concept is een oud concept in science fiction en een geweldig concept in de praktijk, met real-life zwevende treinen die momenteel passagiers vervoeren met bijna 600 kilometer per uur (370 mph).
Deze huidige maglev-voertuigen, zoals de grote bullet treinen van Japan, worden echter beperkt door slepen als ze met hoge snelheden door de lucht gillen. Om echt broek-bevochtiging snelheden te bereiken, moet men alle hinderlijke stikstof, zuurstof en andere gemengde gassen omzeilen die ons vertragen.
Startram doet dit door te starten vanuit het bijna-vacuüm van een belachelijk lange buis, opgeheven door krachtige magneten en op zijn plaats gehouden door touwen op een hoogte van 20 kilometer (12 mijl). Daar zorgt de dunnere lucht voor comfortabele lanceringen met veel hogere snelheden.
Als de eerste generatie Startram werkt, volgt er een tweede, menswaardige versie. De voltooiing ervan vereist echter ongeveer 20 jaar werk en een geschatte investering van $ 60 miljard.
9 Comet Hitchhiker
Voor al zijn wetenschappelijke nauwkeurigheid - namelijk dat kometen slecht zijn - de thriller van 1998 Armageddon schromelijk onderschat de moeilijkheid om op één te landen. Zelfs de NASA zou liever andere opties verkennen. Onlangs heeft het een voorlopige financiering toegekend voor de ontwikkeling van de Comet Hitchhiker, een harpoen-zwaaiende vaartuig dat zich tussen asteroïden windt zoals een visser trekt in een prijs marlijn.
Kometen en asteroïden zijn lastige doelen omdat ze kleine massa's hebben en een lage zwaartekracht beïnvloeden. Het is ook dwaas om veel geld uit te geven om zulke kleine landmassa's te verkennen, vooral wanneer de meest interessante in de Kuipergordel of de Oortwolk verblijven (die zich buiten de baan van Neptunus en aan de "rand" van ons zonnestelsel bevinden) .
De zuinige komeet lifter omzeilt deze problemen in stijl, met behulp van de intrekbare harpoen en ketting om zichzelf te lanceren tussen 5-10 rotsachtige lichamen tijdens een enkele kosmische roadtrip. De Comet Hitchhiker is ook ongelooflijk efficiënt: wanneer hij zich op zijn groeve vastzet, oogst hij de kinetische zwaartekracht van de spacerock en slaat hij deze op voor opeenvolgende sprongen naar andere lichamen. Vervolgens, wanneer de harpoen wordt teruggehaald, wordt het voertuig in de tegenovergestelde richting versneld, waardoor de noodzaak voor drijfgassen wordt geëlimineerd.
8 Solar Probe Plus
https://www.youtube.com/watch?v=vmZvBquYNPc
Net als de aarde is de zon redelijk winderig met zijn eigen windstoten en stormen. Maar terwijl een aardse bries je haar kan verknoeien, zal een zure zonnefactor je in een verkoolde tumor veranderen. Hoewel dit energetische fenomeen mysterieus blijft, zou NASA's Solar Probe Plus vele langgekoesterde vragen in 2018 moeten beantwoorden door dichter bij de zon te kruipen dan welk ander ander vaartuig dan ook.
Het robotvoertuig passeert zo dicht als 8,5 zonnestralen vanaf het oppervlak van de zon. Daar moet de sonde dappere radioactieve energieën trotseren die nog niet door enig door de mens gemaakt object zijn waargenomen terwijl het door de atmosfeer van de zon met 200 kilometer per uur (125 mph) botst. Om te overleven bij temperaturen van 1400 graden Celsius (2500 ° F), zal de Solar Probe Plus worden bekleed met een schuimachtig, koolstof-composiet hitteschild van 12 centimeter (5 in) dik.
Maar NASA kan de sonde niet rechtstreeks naar de zon sturen. Het moet relatief gezien in de juiste baan worden geschoven door zeven Venus-flybys uit te voeren. Het zal bijna zeven jaar spenderen om onze zusterplaneet. Het exacte schema is hier te vinden.
Elke lus zal de baan van de sonde rond de zon spannen. Ten slotte zal het knus zijn in een baan die 3,8 miljoen mijl van de zon ligt, die veel dichterbij is dan de baan van Mercurius. Dit is een verbazingwekkende prestatie voor een voertuig van de aarde, aangezien het huidige record wordt vastgehouden door het Helios 2-voertuig op ongeveer 27 miljoen mijl van de zon.
7 Martian Outpost
Met Mars en Europa opdoemen, zijn de vooruitzichten voor toekomstige ruimtevaart overheerlijk. Behoudens wereldwijde plagen of wereldvernietigende meteoren hoopt NASA het oppervlak van Mars binnen de komende twee decennia te bemannen.
Het ruimteagentschap heeft de voorrondes opgesteld voor een next-gen wetenschappelijke buitenpost a la The Martian. Tegen 2030 kunnen we op tientallen miljoenen kilometers van de aarde roodachtige sneeuwballen gooien. In de video hierboven laat de NASA ons een kijkje nemen naar hoe een buitenaardse proto-kolonie eruit kan zien.
Het geplande verkenningsgebied heeft een straal van ongeveer 100 kilometer (60 mijl) en omvat bewoningsmodules, wetenschappelijke gebouwen, een vloot van rovers onder druk en mijnuitrusting voor de inaugurele viermansbemanning. Energie wordt op zijn minst gedeeltelijk geleverd door een reeks kleine kernsplijtingsreactoren om de zonnepanelen aan te vullen die soms ondoorzichtig worden door ondoorzichtige zandstormen in Mars.
In de loop van de tijd zullen talrijke bemanningen deze plek bezetten, waar ze hun voedsel moeten verbouwen, Marswater moeten oogsten en zelfs het drijfgas moeten maken voor hun terugreis naar de aarde. Gelukkig ziet Mars er zelf ook uit.De meeste, zo niet alle noodzakelijke ingrediënten zijn direct beschikbaar via mijnbouw, hetzij de bodem, hetzij de atmosferische gassen.
6 NASA'S ATHLETE
NASA's Terrain Hex-Limbed Extraterrestrial Explorer (aka ATHLETE) is een spelveranderende, verkennende mecha-spin die zal worden gebruikt om de maan te koloniseren. Trouw aan zijn naam, elke spichtige ledemaat beschikt over zes vrijheidsgraden, waardoor het zich kan verdraaien over ruwe, kraterachtige stukken maanlandschap. Elke ledemaat is voorzien van een intrekbaar wiel voor snellere voortbeweging over gladder terrein.
ATHLETE is ook een klusjesman die een goed gevulde gereedschapskist verpakt. Zijn behendige ledematen kunnen de scheppen, boren en grijpers grijpen die nodig zijn om de maan een volledig fysiek lichaam te geven.
Maar in de eerste plaats is de machine een lastdier dat is gebouwd voor zwaar tillen. In de bovenstaande afbeelding is het weergegeven met een bewoningsmodule. Groter dan een basketbalring met een minimumhoogte van 4 meter (13 ft), is ATHLETE een ervaren Olympische lifter, die 400 kilogram (900 pond) versnelling over het hoofd kan hijsen in de zwaartekracht van de aarde!
Het belangrijkste is dat het wendbare frame van ATHLETE het de behendigheid geeft die nodig is om goederen te vervoeren, in tegenstelling tot de onbeweeglijke, ladinggeladen landers van vroeger en nu.
5 3-D-gedrukte Martian Homes
Om een Mars-reis te bespoedigen, heeft de NASA de Martiaanse architectuur gedelegeerd aan anderen door een ontwerpwedstrijd te sponsoren voor economisch levensvatbare, 3-D-geprinte Mars-habitats.
Net zoals Indianen ooit elk stuk van een moord hebben gebruikt, hebben MIT-studenten gepleit voor het bouwen van huizen uit het terrein en uit de lucht. Ze begonnen met het beoordelen van populaire science fiction films, waaronder Zwaartekracht en 2001: A Space Odyssey, voor architectonische inspiratie.
Uiteindelijk besloten ze tot een humaniserende, donut-vormige woonplaats. Hij blaast op als een bouncehuis en gebruikt een nieuwe methode om stresslijnen te verlichten, waardoor hij de veel hogere luchtdruk binnenin kan weerstaan. Elk stuk is gemaakt van materialen gewonnen uit Mars "zand" of de gassen in de atmosfeer van Mars.
De hoofdprijs werd echter toegekend aan Team Space Exploration Architecture en Clouds Architecture Office voor hun psychedelische Mars Ice House. Het lijkt op een griezelig doorzichtige haaienvin en wordt versterkt met lokaal gewonnen ijs, omdat ijs het goedkoopste mogelijke stralingsscherm is.
Het leefgebied zal worden bezaaid door een eerste lander die een goed bevroren oppervlak raakt en een stevig fundament vormt. Dan zal een kleine vloot van robots op zoek gaan naar slush en beschermende membranen rond de behuizing.
De robots met sproeiers zoals kleine brandweerauto's spuiten de binnenwanden op met een mengsel van water, gel, vezels en silica. Eenmaal bevroren, zullen de twee ijzige reeksen muren de leefomgeving bevatten. Op dat moment zullen zaaibedden in de lander tot leven komen en een tuin van zuurstofhoudend groen produceren voor toekomstige bewoners.
4 NASA's Beach Ball Coronagraph
In de poging om de corona van de zon te verbeelden - een manen van geladen leeuwen van een zonneleeuw - blijft er een groot obstakel over: de zon. De ongegeneerde schittering van onze ster overstemt de piekerige, veel lichtere corona en moet creatief worden aangepakt.
Voer de strandbal coronagraph in, NASA's superzwarte titanium occulter. Deze tennisbal-sized blotter zal voor een traditionele spectrograaf-imager vliegen en een miniatuurverduistering creëren om de extremiteiten van de zon te onthullen.
NASA's huidige Sun-faring ruimtevaartuig, SOHO en STEREO, zijn uitgerust met platbodem occulters, maar het platte ontwerp zorgt voor een oncomfortabel niveau van wazigheid. Een sferisch object zoals de coronagraph van de strandbal moet dit zonnelawaai aanzienlijk verminderen.
Met dank aan de natuur, de beste zonne-occulter is ons al gratis verstrekt. Helaas is het ongeveer 400.000 kilometer (250.000 mijl) verwijderd. Bovendien kiest onze kieskeurige maanklant slechts af en toe de zon over, waardoor we slechts af en toe een glimp opvangen van de vluchtige corona.
Maar de titanium tennisballen van NASA zouden het effect van de maan moeten nabootsen, ongeveer 2 meter (7 ft) zwevend voor hun nabootsers.
3 FutureBusiness van Honeybee Robotics
Honeybee Robotics ontving onlangs NASA-financiering om twee nieuwe technologieën na te streven als onderdeel van een gezamenlijke inspanning die bekend staat als het asteroïde omleidingssysteem. Het algemene doel is om onze asteroïde vijanden te kennen, zodat we in de toekomst kunnen plannen voor kosmische bedreigingen. Maar gelukkig is er genoeg ruimte op de begroting voor een kleine vernietiging.
De eerste technologie is een bona fide space shotgun. Het laat een salvo pellets los op de asteroïden van het doelwit om hun stevigheid te bepalen. Uiteindelijk zal een rotsblok worden geplukt van het oppervlak van de asteroïde met robotachtige klauwen en in een baan rond onze Maan worden gestuurd.
Ervan uitgaande dat we in staat zijn om een zelf toegegeven dag des oordeels af te wenden, zullen bemande expedities dan in staat zijn om een asteroïde - en de nieuwe satelliet van de aarde - te verkennen met een ongekende vrije tijd. NASA verwacht dat zijn eerste doel zal komen van een van deze drie asteroïden: Itokawa, Bennu of 2008 EV5.
De tweede innovatie is de handheld Nano-boor van Honeybee voor het ophalen van asteroïde monsters. Hij weegt minder dan 1 kilogram en is ongeveer net zo breed en lang als een smartphone. Het twee-actuator boorsysteem verwijdert kleine kernen van de asteroïde op verschillende diepten en kan worden ingezet door robots of astronauten tijdens een asteroïde ruimtereis.
2 SPS-ALPHA
De SPS-ALPHA is een ronddraaiende zonne-energiegenerator, bekleed met tienduizenden dunne-filmspiegels die individueel zijn gepositioneerd om kostbare energie uit de zon te laten komen. Het opgeslagen licht wordt omgezet in een microgolfstraal en naar de aarde geschoten, met het potentieel om duizenden goedkope megawatt te leveren.
Anders dan plichtsgetrouw stralende energie naar de aarde, opent het SPS-ALPHA-systeem ook nieuwe wegen voor ruimteverkenning, een sector die vaak wordt beperkt door de beschikbaarheid van goedkope stroombronnen. Veel satellieten draaien momenteel op het mechanische equivalent van een kom pap. Een ronddraaiende zonnegenerator kan de mensheid de ruimte instoppen door het broodnodige wattage te leveren aan reizende ruimtevaartuigen en buitenposten op de maan of in de baan van de aarde.
Er blijven echter verschillende monumentale uitdagingen over. Een SPS-platform zoals hier beschreven zou bijvoorbeeld groter zijn dan het internationale ruimtestation. Het is het equivalent van het bouwen van onze eigen Death Star in termen van manuren geklokt en joules uitgegeven door het kleine leger van astronautlassers, technici en smeden die nodig zijn om het ding te bouwen.
Vanwege de afmetingen van zijn olifant, moet het in een baan om de aarde worden gebouwd, waardoor ten minste een aantal ruimtefabrieken nodig zijn die sciencefiction waardig zijn. Gelukkig is het SPS-systeem voornamelijk gemaakt van relatief kleine, gemakkelijk in massa geproduceerde elementen, waardoor de uitdaging van onmogelijk tot extreem moeilijk wordt verminderd.
1 Doelstelling Europa
Doelstelling Europa is de gekste, meest ambitieuze verkenningsmissie ooit voorgesteld. Het is erop gericht om mannen naar Europa te sturen, een van de manen van Jupiter, aan boord van een onderzeeër om te zoeken naar leven in de ondergrondse oceaan van Europa.
Hoe komen de astronauten terug? Nou, hier is het ding: dat doen ze niet.
Sommige arme zielen moeten zich willens en wetens opofferen voor de grootste wetenschappelijke missie die de mens ooit heeft geprobeerd. Hoewel we Europa kunnen bereiken met bestaande technologieën, is een dergelijke onderneming voor de verre toekomst omdat we zelfs de dichterbij gelegen planeten en manen niet hebben bevolkt.
Kristian von Bengston, de spirituele leider, ontwerper en architect van Objective Europa, koestert de uitdaging van het bijna onmogelijke karakter van de expeditie. Bengston is momenteel bezig met het crowdsourcen van het project, zowel om de haalbaarheid te peilen als om andere mogelijke expedities naar buitengebieden te bespreken.
De onderzeeër moet een aantal werktuigen hebben die Inspector Gadget waardig zijn, inclusief een krachtige boor, multidirectionele boegschroeven, schijnwerpers en mogelijk een paar robotachtige manipulatorarmen. Het vaartuig en de onderzeeër hebben ook een uitzonderlijk sterk stralingsschild nodig omdat Jupiter zijn eigen dodelijke straling produceert en meer van de zon opsluit.
Het verkennen van een ideale landingsplaats is van het grootste belang omdat wordt aangenomen dat sommige gebieden van de bevroren maan beter geïsoleerd zijn van geladen deeltjes. Omdat het ijs op de meeste plaatsen vele kilometers dik is, moet de lander in de buurt van ravijnen of scheuren raken waar de korst het dunst is.