Delen:
10 vreemde projecten in ontwikkeling bij NASA
NASA streeft naar toekomstige kosmische verkenning met onverwachte eigenzinnigheid. Soms fantastisch, maar altijd gesteund door concrete wetenschap, laten deze projecten ons enthousiast voor de onthulling van de tijdmachine waar NASA ongetwijfeld aan werkt.
10Dextre
We hebben allemaal beelden gezien van ruimtewandelingen - astronauten bungelend gevaarlijk aan de kant van het Internationale Ruimtestation, smekend om geraakt te worden door supersonisch ruimtepuin. Dit risico zou binnenkort volledig moeten worden geëlimineerd door de kleinste robot die NASA ooit gebouwd heeft: Dextre, de mechanische klusjesman. De handige manipulator (zoals het officieel wordt genoemd) is nu permanent op het ISS aangebracht om onderhoud uit te voeren en de mensen veilig te houden.
Oorspronkelijk ontworpen door de Canadian Space Agency (CSA), is Dextre vrij groot. Het is 3,5 meter lang, heeft grijparmen die bijna net zo lang zijn en weegt 1.700 kilo, hoewel dat het ISS niet te veel uit evenwicht moet brengen, omdat het station 410 ton weegt (450 ton) . De robot kan op afstand worden bediend door de astronauten aan boord van het station, maar de huidige protocollen dicteren dat de opdrachten van Dextre worden gevoed vanaf de aarde, met gezamenlijke controle van de NASA en de CSA.
Zolang Dextre zijn taken zonder problemen uitvoert, hoeven astronauten niet hun leven te riskeren om een losse schroef of gerafelde draad te repareren. Bovendien hebben ze extra tijd om zich te verdiepen in de ruimtewetenschap.
9Supersonische bidirectionele vliegende vleugel
De indrukwekkend benoemde Supersonic bidirectionele Flying Wing is een belachelijk suave vliegtuig dat eruit ziet alsof het je zou snijden om er verkeerd naar te kijken. Het is de oprichting van Gacheng Za, een professor aan de Universiteit van Miami. En het heeft de interesse van NASA gewekt omdat het concept van Za het mogelijk maakt om te excelleren op een ongekend aantal hoogten en snelheden.
Voor vliegtuigen in het algemeen vereist de beginfase van de vlucht een groot oppervlak om lift te produceren. Dat is de reden waarom vliegtuigen grote vleugels hebben. Maar zodra het vaartuig comfortabel in de lucht is, produceert het verhoogde oppervlak extra weerstand en dus vertraging. Deze dichotomie van aerodynamische efficiëntie is nooit volledig bevredigd, maar NASA hoopt dit probleem te omzeilen met het bidirectionele ontwerp, waarbij $ 100.000 wordt toegekend om dit gekke concept verder te realiseren.
Deze gigantische vleugel is echt veelzijdig. Het gebruikt een brede lichaamsbouw om gemakkelijk in de lucht te komen. Om vervolgens supersonische snelheid te bereiken, schiet hij naar hogere hoogten en draait hij 90 graden, waardoor hij het slankste profiel produceert dat hij door de lucht kan snijden.
8 groenten in de ruimte
Het voeden van huidige astronauten is geen probleem, omdat het gemakkelijk is om de verpakte enchilada-reserves van het ISS opnieuw aan te vullen bij routinebezoeken. Maar het opnieuw bevoorraden is geen optie op de uitgebreide ruimtevaartavonturen van de toekomst. Dus waarom geen ruimteboerderij hebben?
Dat is wat de NASA wil weten en ingrediënten voor de eerste astroponische groenten zijn in april 2014 aan het ISS geleverd. Een reeks LED-lampjes broeden de kropsla op, met rode romaine tot nu toe het enige op het menu. De slaeenheid bevat zes pakketten ("hoofdkussens") die zaden, kunstmest en klei bevatten.
De volgroeide planten zullen worden ingevroren en terug naar de aarde worden verscheept aan boord van een drakencapsule. Maar als ze na een reeks testen veilig voor consumptie worden geacht, kunnen allerlei soorten gewassen worden gekweekt in microzwaartekracht, waardoor voedselkeuzes aanzienlijk worden gevarieerd.
7 Super Ball Bot
"Tensegrity" klinkt misschien als een prog-rockband uit de jaren 80, maar het staat in feite voor "spanningsintegriteit." Met dit concept heeft NASA een flexibele, fysiek duurzame, gesegmenteerde bal ontwikkeld die de Super Ball Bot wordt genoemd.
De configuratie van de bal zorgt voor een efficiënte mobiliteit en geweldige schokabsorberende eigenschappen omdat het de kracht gelijkmatig over de structuur overdraagt, net zoals het menselijk lichaam. Het is zo duurzaam dat NASA van plan is om deze ballen rechtstreeks op Saturnusmaan Titan te laten vallen zonder parachute. Zijn ongeëvenaarde squishiness fungeert als een demper, ter vervanging van de behoefte aan landingsgestellen.
Het ziet eruit als een warboel van tentstokken. Dit broze ding is echter eigenlijk vrij stabiel en zou als transport op Titan-foto een leger van rollende metaalachtige tumbleweeds kunnen dienen. NASA zal dit als een schaal gebruiken om de rovers en landers van de toekomst te vergroten. De tensegrity-cocon zal voertuigen blokkeren. De bal zal gemakkelijker rondgaan dan alles met wielen, rollend over zand, rotsen en ander onvriendelijk terrein.
6Europa Drill
Als een vooraanstaande bestemming in de zoektocht naar aliens, laat de zoutwater oceaan van Jupiters maan Europa astronomen ongecontroleerd kwijlen. Toch wordt het koppig beschermd door een 30 kilometer lange ijslaag. Het onderzoeken van deze diepten is een ongekende taak, zelfs op aarde, dus stel je de wiskundige gymnastiek voor die nodig is om deze halve miljard mijl van huis te bereiken.
Een dergelijk project kan echter meer in de buurt komen van succes dan u misschien denkt. President Obama heeft al 15 miljoen dollar van de jaarlijkse toelage van de NASA voor Europa-verkenning toegewezen, en deze historische missie zou al in 2022 kunnen beginnen. NASA heeft al radicaal nieuwe boortechnologie ontwikkeld, op maat gemaakt om Europan-ijskorst door te slaan - een nucleair aangedreven ijs kanon.
Er wordt getest op de Matanuska-gletsjer van Alaska, waar de VALKYRIE wordt klaargemaakt voor het uiteindelijke gebruik elders in het zonnestelsel. Conventionele boorgereedschappen kunnen nooit zo'n krachtige ijskorst doorboren en het onderhoud van een gigantische boor is een logistieke nachtmerrie. VALKYRIE maakt dus gebruik van een nucleaire kern om brandende waterstralen te produceren om door het ijs te snijden.
5Tiny-satellieten
NASA's nieuwste generatie satellieten vertrekken radicaal van de huidige modellen. De onhandige machines die we gewend zijn, worden vervangen door steeds kleinere apparaten, waarvan sommige gemakkelijk in je handen kunnen passen.
Een van deze nieuwe nanosatellieten is de CubeSat. Zoals de naam al aangeeft, is het gewoon een kleine kubus van 10 centimeter (4 in) lang en weegt een magere 1,3 kilogram (3 lb). Deze satellieten zijn in hoge mate aanpasbaar en gemakkelijk te transporteren. Daarom staat NASA momenteel studenten en scholen toe om hun eigen ontwerpen in te dienen. De gekozen sats worden dan in de ruimte gelanceerd. Ze zijn zo klein dat ze gemakkelijk kunnen worden meegenomen als payloads op eerder geplande missies.
Maar ze worden nog kleiner. Een reeks van postzegel-sized satellieten werd gelanceerd in de ruimte in 2011 aan boord van de shuttle Endeavour om te worden aangebracht op het ISS. Deze zijn volledig onopvallend en nauwelijks groter dan je thumbnail. En als testen goed gaat, is NASA van plan deze massale postzegels te lanceren. Eenmaal in de ruimte dreven de lichtgewicht chips als stofdeeltjes weg en werden de veel duurdere en arbeidsintensievere satellietproductie van vandaag vervangen.
4Mouse-astronauten
Om de effecten van langdurige blootstelling aan microzwaartekracht te bestuderen, stuurt NASA de meest aanbiddelijke astronauten ooit de ruimte in. "Mousetronauts" genaamd door miljardair space-man Elon Musk, de knaagdieren hebben een gemiddelde levensverwachting van ongeveer twee jaar, waardoor ze het perfecte dier zijn om aan boord van het internationale ruimtestation te studeren.
De muizen zullen zes maanden aan boord van het ISS doorbrengen, effectief een kwart van hun leven of het equivalent van meer dan 20 jaar voor een mens. NASA zal de muizen in verschillende stadia van het leven observeren, waarbij ze rekening houden met de verschillen tussen een muis met de ruimte en de terrestrische broeders. Muizen hebben eerder gevlogen op ruimtemissies, maar dit is de langste en meest betrokken van dergelijke studies.
Ze worden opgeslagen in 'modules' of in kunstmatige muishabitats. Alles wat nodig is voor comfortabel leven wordt geleverd, inclusief gezelschap, omdat elke module geschikt is voor maximaal 10 muizen (of zes ratten). Fysiologisch gezien zijn wij zoogdieren allemaal vergelijkbaar, dus dit experiment kan veel onthullen over hoe mensen reageren op microzwaartekracht op de lange termijn.
3 Reizen zonder brandstof
Nieuw ontwikkelde ruimtemotoren die door NASA worden onderzocht, kunnen stuwkracht veroorzaken zonder brandstof in tegengestelde richting voort te stuwen. Voor een leek schendt deze motor op flagrante wijze de bewegingswetten van Newton en het principe van het momentumbehoud, maar toch lijkt het te werken.
De Cannae Drive gebruikt zijn kenmerkende kegel in combinatie met microgolfstraling om zichzelf door de ruimte voort te stuwen. In plaats van brandstof te gebruiken om zichzelf op te peppen, stuurt de bolle neus de in de magnetron geproduceerde druk weg van zichzelf en produceert een klein duwtje. Een soortgelijke motor, de EmDrive genaamd, is geproduceerd in Groot-Brittannië.
Dus de energie die wordt opgewekt, is in de orde van grootte van micronewtonen, ongeveer net zo krachtig als een vlinder die niest. Maar het impliceert dat de NASA uiteindelijk een geheel nieuw motorassortiment kan ontwikkelen, een die de brandstofkosten zal elimineren en ruimtevaartreizen een exponentieel rendabelere optie zal maken.
2OSIRIS-REX
NASA's New Frontiers-programma is een driemanschap van geplande missies gericht op ons eigen zonnestelsel. De Juno-missie zal nieuwe inzichten verschaffen over Jupiter. New Horizons zullen ons onze eerste echte beelden van Pluto geven. De OSIRIS-REx is misschien wel de meest ambitieuze, omdat het erop gericht is om een asteroïde monster naar de aarde te brengen.
Een primitieve, nabije asteroïde genaamd Bennu is het doelwit, en monsters die teruggestuurd worden kunnen hints geven over de vorming van het zonnestelsel. Deze oude brok is een overblijfsel van het puinveld dat miljarden jaren geleden samenvloeide om de planeten en de zon te vormen. Het dreef rond onaangeroerd gedurende meer dan vier miljard jaar.
NASA's OSIRIS-REx-slated voor lancering in 2016-zal in Bennu met een extractorstaaf porren. Dat is een hele prestatie, aangezien de diameter van de asteroïde slechts ongeveer de lengte van vier voetbalvelden is en hij als een kosmische kogel door het zonnestelsel glijdt. Bennu heeft een grote kans om de aarde te raken in de 22e eeuw, dus deze missie kan net zo belangrijk zijn voor het verzamelen van gegevens over de samenstelling van de asteroïde - voor het geval dat we het misschien moeten overgeven aan gruzelementen.
1Luchtverkeersleiding voor commerciële drones
NASA heeft een gezamenlijke inspanning geleverd om een besturingssysteem te ontwikkelen voor duizenden drones die onze steden bevolken.
Vroege nieuwe drones zullen worden belast met het monitoren van gewassen en pijplijnen in landelijke gebieden, maar toekomstige toepassingen zijn eindeloos. De FAA keurde de eerste commerciële drones in de Verenigde Staten in juni 2014 goed, en het controlesysteem van NASA zou de poorten openen voor een groot aantal andere machines. De eerste tests worden uitgevoerd buiten de centra van de beschaving, zodat de steden vrij blijven van vlammend puin dat uit de lucht valt.
Deze apparaten op lage hoogte zouden 120-150 meter (400-500 ft) boven onze hoofden zipen. We zullen echter waarschijnlijk geen volledig uitgewerkte versie van dit systeem zien gedurende minstens vier jaar, aangezien NASA een groot aantal variabelen moet overwegen voordat we onze lucht vullen met vliegende robots.