Delen:
10 gekke ideeën uit de wereld van verkenning van de ruimte
Als je 100 jaar geleden mensen hebt verteld dat een machine die we hebben gemaakt op Mars zou landen en ons foto's zou sturen, zouden velen van jullie je gek hebben gevonden. Dat is het ding over ruimteverkenning. Het is zo'n nieuw concept met elke dag nieuwe innovaties dat het moeilijk is wetenschapfeiten te onderscheiden van sciencefiction. Alle ruimtegerelateerde ideeën klonken gek op een bepaald moment. Sommigen van hen werkten en klinken niet meer zo gek. Anderen zijn nog steeds vrij daarbuiten.
10The Squid Rover
De maan van Jupiter Europa wordt al lang gezien als een grote kandidaat voor buitenaards leven vanwege de grote waarschijnlijkheid dat de maan oceanen onder een ijskoude korst heeft. We hebben jeuk gevraagd om iets te sturen om te zien wat Europa precies te bieden heeft. Een voorgestelde joint venture tussen NASA, ESA en de Japanse en Russische ruimtevaartorganisaties om een missie naar Europa in 2020 te plannen, werd geannuleerd vanwege de budgettaire problemen van NASA. Momenteel is een door ESA geleide missie met de naam Jupiter ICy moons Explorer (JUICE) gepland voor een lancering in 2022. De sonde zou op Europa in 2030 aankomen. Als dat zo is, kan het een heel eigenaardige rover dragen.
Het apparaat in kwestie is een soft-robot rover met electrodynamische power scavenging. We noemen het een inktvisrover vanwege de unieke architectuur die duidelijk is gebaseerd op die specifieke koppotige. Het concept is gemaakt aan de Cornell University en werd door de NASA goedgekeurd voor verder onderzoek. Het maakt deel uit van het nieuwe NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) -programma, dat, in zijn eigen woorden, 'sciencefiction tot wetenschappelijk feit wil maken'.
De rover staat nog steeds erg in de kinderschoenen. Het zou tentakel-achtige structuren bevatten die lokale magnetische velden als een bron van energie zouden oogsten, evenals een elektroluminescente "huid" die de onderwateromgeving zou verlichten.
9Project HARP
Vanuit de wereld van sci-fi gaan we verder naar de wereld van Looney Tunes. Tenminste, dat is wat Project HARP op het eerste gezicht lijkt te zijn. Afkorting voor High-Altitude Research Project, dit was een joint venture tussen het Amerikaanse ministerie van Defensie en het Canadese ministerie van Nationale Defensie om projectielen met behulp van een gigantisch kanon de ruimte in te sturen.
Het project werd gestart in 1961 voornamelijk vanwege de Canadese ballistiekingenieur Gerald Bull. Hij had het idee een decennium eerder gekregen tijdens het werken aan ICBM-raketten bij de Canadese Armaments and Research Development Establishment (CARDE). Het project was opgezet op een luchthaven in Barbados, zodat projectielen in de Atlantische Oceaan konden worden afgevuurd. Aanvankelijk werd een 20 meter lang kanon (65 ft) gebruikt, maar het werd vrij snel opgewaardeerd naar 40 meter (130 ft). De hele installatie was klaar in 1962, maar de Cubaanse Missile Crisis stelde de operatie uit tot het volgende jaar.
De eerste resultaten waren veelbelovend en er werd een nieuwe testsite opgezet in Yuma, Arizona. In 1966 fotografeerde dit kanon een projectiel van 180 kilogram met een snelheid van 3600 meter per seconde op een recordhoogte van 180 kilometer (590.000 voet). Naarmate de tijd verstreek, verloren meer en meer geldschieters de interesse in het project en haalden ze geld op. Uiteindelijk dwongen de Vietnam-oorlog en de verslechterende relaties tussen de VS en Canada het project om te stoppen. Het geweer in Barbados is er nog steeds, een relikwie met uitzicht op de Caribische Zee.
8De Titan-onderzeeër
Net als Europa wordt Saturnusmaan Titan gezien als de heilige graal voor verkenners van de ruimte. Het heeft bovengrondse methaanmeren en oceanen die we alleen maar willen onderzoeken. In 2004 bracht het Cassini-ruimtevaartuig de maan uitgebreid in beeld en gaf ons een aardig beeld van de geografie. In 2005 landde de Huygens-sonde op de maan en stuurde de eerste foto's van het oppervlak terug. De volgende stap zou zijn om iets te maken dat de diepten van Titan's wateren zou kunnen verkennen, en daarvoor gaan we een ruimtedonderzeeër bouwen.
Het ontwerp van de onderzeeër werd voorgesteld door Dr. Ralph Lorenz op de Lunar and Planetary Science Convention en werd goedgekeurd door de NASA. Als het wordt gelanceerd, gaat het naar de Kraken Mare, de grootste zee van Titan. Aan de buitenkant lijkt de drone op een gewone onderzeeër, afgezien van een grote antenne die nodig zou zijn om de gegevens meer dan een miljard mijl terug naar de aarde over te brengen. De omstandigheden op Titan vereisen echter dat de onderzeeër unieke problemen oplost. Om te beginnen kunnen temperaturen op de maan -180 graden Celsius (-290 ° F) bereiken
Verder hebben we geen idee met welke diepten de sub te maken zal hebben. De diepte, evenals de samenstelling van de zee, zullen designelementen zoals een traditionele ballasttank onhaalbaar maken. De sub vereist zelfs een speciaal afleveringssysteem met een variant van de militaire X-37B miniverzamel vanwege de grootte en vorm.
7 Project Horizon
De ruimterace tussen de Verenigde Staten en de Sovjet-Unie zorgde voor het meest productieve tijdperk van ruimteverkenning. Toch was dit een hele nieuwe wereld, nog in de kinderschoenen, dus er was veel vallen en opstaan nodig om erachter te komen wat wel en wat niet werkte. Voordat het Apollo-programma eindelijk een man op de maan zette in 1969, werden veel andere plannen gemaakt en gesloopt.
Project Horizon is een recent vrijgegeven plan van het Amerikaanse leger om een militaire basis op de maan te bouwen. Dat project zou zelfs vandaag te ambitieus zijn, maar het programma werd ontwikkeld in 1959. Het leger vond het haalbaar om de basis te voltooien en uit te rusten met soldaten en astronauten in het volgende decennium.
Misschien was dit ongelooflijk optimistisch voor het leger, of misschien laat het zien hoe graag beide partijen de overhand wilden krijgen in de Koude Oorlog. Het rapport benadrukte hoe belangrijk het was om een militaire aanwezigheid op de Maan te vestigen, gezien het slechts een kwestie van tijd voordat de Sovjets hetzelfde probeerden.
Het project ging nooit verder dan de planningsfase.Als dat zo was, zou het hebben geëist dat bijna 150 Saturn-raketten werden gelanceerd om de lading te vervoeren. Toen het klaar was, zou de basis 10-20 mensen hebben gehuisvest. Tot die tijd hadden de astronauten natuurlijke "gaten" op de maan kunnen gebruiken, bedekt en afgedicht met drukzakken, om leefruimtes te creëren.
6De Wrangler
Het universum kan een gevaarlijke plaats zijn. Veel dingen kunnen het leven op onze hele planeet zonder al te veel inspanning uitbannen: gammastraaluitbarstingen, supernova's, botsende sterrenstelsels, en meer. En, natuurlijk, één dreiging trof onze planeet al in het verleden - asteroïden. De aarde is tijdens zijn 4,5 miljard jaar bestaan getroffen door asteroïden en het is waarschijnlijk dat deze in de toekomst opnieuw zal worden getroffen. Het kan morgen gebeuren (het zal niet gebeuren) of in een miljard jaar, maar mensen bij de NASA zijn al aan het zoeken naar oplossingen voor dit probleem.
Eén oplossing wordt het systeem Weightless Rendezvous en Net Grapple to Limit Excess Rotation (WRANGLER) genoemd, met dank aan Tethers Unlimited, Inc. Dit net en tether-systeem kan worden ingezet door een satelliet om een asteroïde vast te leggen en te de-spin maken (meestal ) onschadelijk. Het programma is al geaccepteerd in het NASA Innovative Advanced Concepts-programma en het wordt ontwikkeld als een eenvoudiger en kosteneffectiever alternatief voor NASA's eigen Asteroid Redirect Mission (ARM).
Er zijn twee hoofdcomponenten van het systeem. De ene is het GRASP-net capture-apparaat en de andere is het SpinCASTER-tether / liermechanisme. Door gebruik te maken van de hefboomwerking van een ketting, zou een kleine satelliet het impulsmoment van een veel groter object kunnen verminderen. De WRANGLER is al succesvol gebleken in een micro-omgeving en wordt momenteel op ware grootte ontwikkeld.
5Zvezda Moon Base
De Amerikanen waren niet de enigen die een bewoonbare basis op de maan wilden zetten. De Sovjets waren net zo enthousiast. Ze begonnen hun maanprogramma in het geheim met twee doelen: eerst om een bemande maan-flyby te maken en vervolgens om kosmonauten op de maan te landen. Echter, de VS versloeg hen in beide opzichten, dus werden de projecten gesloopt en verborgen gehouden tot de jaren '90.
Vervolgens kwam het idee om een permanente basis op de maan te bouwen, bekend als Zvezda (Russisch voor "ster") of de Lunarbasis van DLB. Het project startte in 1962 en stond onder leiding van Sovjet-ruimtevaartingenieur Sergei Korolev. De maanbasis zou zijn gemaakt van negen afzonderlijke modules, elk met een specifiek doel, zoals woonvertrekken, restaurants, medische voorzieningen of een laboratorium. Samen zouden ze 18 ton hebben gewogen, dus moesten ze apart worden geleverd. Bovendien zouden de kosmonauten toegang hebben gehad tot Lunokhod robotrovers om hen te helpen op de maan rond te komen.
Het project kreeg aanzienlijk meer aandacht en financiering na 1969, ondersteund door de inspanningen van de Amerikanen. Het succes was echter afhankelijk van de effectiviteit van de N1-raket (het Russische equivalent van de Saturn V-raket) die werd gebruikt om zware payloads te leveren buiten een baan met een lage baan om de aarde. Toen de N1 niet goed werkte, werden de raket en alle projecten die ervan afhankelijk waren geannuleerd.
4 De Stanford Torus
Het internationale ruimtestation heeft bijna 15 jaar bewoners gehuisvest. Mir was operationeel van 1986 tot 2001. Echter, hoewel enorm groot, zijn deze stations niet echt bedoeld om veel mensen te huisvesten. Mir had een bemanning van drie. Het ISS heeft de capaciteit om zes bewoners te ondersteunen, hoewel het op dit moment drie mensen aan boord heeft. De Stanford-torus was wat ambitieuzer dan dat. Het was een idee voor een ruimtehabitat die bedoeld was om 10.000 mensen te ondersteunen.
Het plan voor dit ontwerp kwam in 1975 als het resultaat van een zomerstudie georganiseerd door NASA en Stanford University. Het bestond uit een torus (een donutvormige ring), die 1,5 kilometer (1 mijl) in diameter was en in staat was om elke minuut een volledige rotatie uit te voeren om de zwaartekracht van de aarde na te bootsen.
De Stanford-torus is nooit voorbij de idee-fase gekomen. Het ontwerp voor de torus vereiste 10 miljoen ton materiaal, waarvan het meeste werd gewonnen uit de maan en uit asteroïden. Alleen materialen die daar niet beschikbaar zijn, zouden van de aarde zijn overgebracht. Het ruimtestation zou zijn gelegen op het punt Lagrange-aarde-maan L5 - een punt waar een klein voorwerp tussen twee grote lichamen wordt beïnvloed door hun zwaartekracht, zodat het een stabiele positie kan handhaven.
3 Afdrukbaar ruimtevaartuig
3D-printen lijkt de technologie van de toekomst te zijn, met bijna geen limiet aan wat het kan bereiken. We zijn nu al in staat om flexibele elektronica af te drukken die werkt op gangbare consumentengoederen zoals mobiele telefoons. Deze zijn niet alleen goedkoper en gemakkelijker te maken, maar ook kleiner en lichter. Een ambitieus idee dat voortkomt uit het eigen Jet Propulsion Lab (JPL) van NASA, suggereert dat we in de toekomst mogelijk een volledig ruimtevaartuig kunnen afdrukken.
Het afdrukbare ruimtevaartuig is een ander plan dat uit de NIAC komt. Het bevindt zich momenteel in fase 2, dus het heeft het al doorstaan en is erin geslaagd om het oorspronkelijke doel te bereiken, namelijk om te zien of het mogelijk was om alle elektronica af te drukken die nodig is voor een functioneel ruimtevaartuig. De tweede fase heeft verschillende nieuwe doelstellingen, waaronder het daadwerkelijk afdrukken van een tafelmodel ruimtevaartuig. NASA moet ook bepalen hoe praktisch het is om een gedrukt ruimtevaartuig te maken voor slechts een enkele missie.
Als alles werkt, gelooft NASA dat goedkoop en effectief gedrukt ruimtevaartuig de ruimteverkenning radicaal zal veranderen. Het schat dat een soort van werkend prototype ongeveer 10 jaar weg is, maar ook hoe je in de verre toekomst gewoon een printer bij je kunt dragen en elke sonde of handwerk kunt maken die je ter plekke nodig hebt.
2Venus Landsailing Rover
Venus is geen erg vriendelijke plek.Vanwege temperaturen die 450 graden Celsius (840 ° F) en een corrosieve atmosfeer bereiken, is het verkennen van onze planeet in de buurt tamelijk moeilijk gebleken. Tot nu toe was het beste wat we konden doen een stationaire rover aan het oppervlak van Venus laten landen die maar liefst twee uur operationeel was. Vergelijk dat eens met de rovers die jarenlang op Mars werken en we zien dat het verkennen van Venus nog steeds een van onze meest ambitieuze doelen is, ondanks de nabijheid ervan.
Nu hebben we een nieuwe aanpak dankzij het NASA Glenn Research Center - de Venus Landsailing Rover. Deze nieuwe zwerver, genaamd de Zephyr, gaat terug naar de basis en probeert de kracht van de wind te gebruiken voor voortstuwing, net als een typisch zeil. Hoewel Venus geen erg harde wind heeft (ze bereiken slechts ongeveer 3 kilometer per uur), zou de druk op de planeet ervoor zorgen dat zelfs een klein briesje een aanzienlijk vermogen kon genereren.
De Zephyr zou uit materialen zijn gemaakt die beter bestand zijn tegen de hoge temperaturen. Het zou meestal stil blijven staan, alleen het zeil inzetten als het naar een nieuwe plek moet gaan. Dit wordt geholpen door het vlakke landschap van Venus, dat zeer weinig obstakels heeft. Met behulp van een dergelijke conservatieve benadering van energieverbruik, schat NASA dat Zephyr een hele maand op aarde zou kunnen overleven.
1Project Orion
Ruimtevaart vereist veel middelen, dus we zijn altijd op zoek naar nieuwe potentiële energiebronnen dan we al hebben. In de jaren vijftig leek het alsof niets krachtiger was dan de atoombom. Een voortdurende inspanning zocht naar nieuwe toepassingen voor deze ongelooflijke bron van energie die niet zo destructief was als het hoofddoel. Misschien kan het worden gebruikt om een ruimteschip van stroom te voorzien?
Het idee van kernimpulsaandrijving werd ontwikkeld door natuurkundigen Ted Taylor en Freeman Dyson. Ze werkten aan hun plan, genaamd Project Orion, om een manier te ontwikkelen om een ruimtevaartuig voort te stuwen met behulp van een reeks atoombomontploffingen erachter. Het concept van een nucleaire aandrijving was niet nieuw. Dit idee was eerder onderzocht door Stanislaw Ulam, een Pools-Amerikaanse wiskundige die deelnam aan het Manhattan-project.
De werkzaamheden aan het project begonnen in 1958. Destijds bestond NASA nog niet, dus Project Orion werd gefinancierd door het Advanced Research Projects Agency (ARPA) van het ministerie van Defensie, dat slechts een voorbijgaande interesse had. Toen NASA werd opgericht, verdeelden het en de luchtmacht de projecten van ARPA, waarbij Orion in de kou wegliep, want niemand zag het als een aanwinst. Het zou een paar jaar duren voordat NASA erbij zou komen, maar tegen die tijd maakte het Beperkte Kernstopverdrag van 1963 over kernwapens het Orion onmogelijk om zich te ontwikkelen, gezien de grote hoeveelheden potentiële nucleaire fall-out.