10 praegust NASA projekti, mis muudab kõike

Anonim

NASA teadlased ja teadlased tegelevad alati süvakosmosereisidega seotud probleemidega ja loovad uusi tehnoloogiaid, et ületada raskused, mis võivad nende ees seista. Neil on juba arvukalt ideesid, mis on arenguetapis ja on õnnega valmis NASA-st mõne aasta pärast katsetama. Mõned disainilahendused, mille nad on välja pakkunud, on ülitäpsed, aatomienergiaga töötavad instrumendid navigeerimiseks, päikeseenergia purjed kosmoselaevadele ja laserreleed pikamaaühenduse jaoks, ja see on vaid mõned mainivad revolutsioonilisi edusamme, mis on lähiajal väljatöötamisel. tulevik.

NASA usaldusväärsed insenerid, teadlased ja uurijad otsivad alati uusi ja innovaatilisi võimalusi tehnoloogia edasiarendamiseks, et uurida sügavamasse kosmosesse, mis annab meile lootust, et kosmosereisid saavad ühel päeval reaalsuseks ja inimesed saavad ehk kosmosest läbi liikuda.

Siin on meie nimekiri 10 revolutsioonilisest arengust, millega NASA praegu tegeleb:

10 Laserkommunikatsiooni relee demonstratsioon

Image

NASA endine teadlane Andreas Tziolas ütles kord: “Kui te ei saa laevaga suhelda, siis ei tea te ka, mis on teie missiooni tulemused.” Ainuüksi sel põhjusel rahastab NASA praegu väga põnevat projekti. mida nimetatakse laserkommunikatsiooni relee demonstratsiooniks.

Teoreetiliselt kasutaks see laserkiire andmete edastamiseks Maa kosmoselaevade ja jaamade vahel kiirusel 10–100 korda kiiremini kui praegu. Kui seda on võimalik saavutada, siis kui astronautidel on aeg elada Marsil, saavad nad andmeid meile siin Maa peal tagasi saata umbkaudse kiirusega 100 Mbps ja rohkem, muutes selle mitu korda kiiremaks kui praegused lairiba Interneti-ühendused.

Põhimõtteliselt tähendab see, et fotot Marsilt Maale on väga võimalik edastada umbkaudu viie minutiga, võrreldes 90 minutiga, mis kulub teadlastel, kes tegutsevad Punaliplaneedil.

9 päikesepurje

Image

Tavalised raketid võivad astronaudid orbiidile viia, kuid proovige seda kasutada planeetide ja tähtede vaheliste tohutute vahemaade läbimiseks ning tõenäoliselt kulub teil kütus. Seetõttu on teadlased töötanud välja rakettide alternatiivsed tõukejõu ja energiaallikate meetodid.

Idee on relvastada kosmoselaevu tohutute purjedega. Ideaalis haaraks see päikeseenergiat ja kasutaks seda tõukejõuks. Kosmoselaeva relvastamine päikesepurjetega on hea võimalus, kuna valgus koosneb väikestest ja äärmiselt dünaamilistest osakestest, mida nimetatakse footoniteks, mis võivad käituda nagu aatomiosakesed. Kui valgus lööb tegelikult peeglitaolise pinna, peegelduvad footonid otse tagasi.

Päikesepurje suurim eelis oleks suure tõenäosusega see, et erinevalt rakettmootorist põhjustaks see kosmoselaeva korduvat ja ühtlast kiirendamist, jättes kosmoselaeva lõpuks jõudma äärmiselt suure kiiruseni. Kuid; päikesepurjete idee suurim puudus on see, et see peaks olema mitu korda suurem kui tegelik kosmoselaev ja tõenäoliselt peaks see olema ehitatud kosmosesse.

8 süvakosmose aatomkell

Image

Et mitte eksida sügaval kosmoses reisides, on hädavajalik navigatsioonisüsteem, eriti selline, millel on ülitäpne kell, mida kasutatakse vahemaade arvutamiseks. Sel põhjusel kavatseb NASA millalgi sellel aastal turule lasta kosmoselaeva, mis sisaldab eksperimentaalset süvakosmose aatomkella.

See kell on tõenäoliselt miniatuurne, ülitäpne elavhõbe-iooni aatomkell, mis on 100 korda stabiilsem kui mis tahes navigatsioonikell. Iga tehtud kell on teatud määral ebatäpne, kuid seda kasutatakse 10 sekundi jooksul iga sekundi mõõtmiseks. See tähendab, et astronaudid saavad seda kasutada sageduste mõõtmiseks - neid, mida kasutatakse fenomenaalse täpsusega kauguste määramiseks.

7 ringikujulist treenimisrada

Image

Olen kindel, et mäletate, kuidas Apollo 14 astronaut Alan Shepard tabas Kuul kuulsalt golfipallide vahel hämmastavaid vahemaid, mis fenomenaalsel viisil tegi mikrogravitatsiooni nii lõbusaks, kuid tegelikult on see teie kehale äärmiselt raske. Tegelikult on teadlased öelnud, et mõned suurimad probleemid, millega astronaut sügavas kosmoses silmitsi seisab, on psühholoogilised muutused, mis on põhjustatud astronaudi kehas kehakaalust.

Lihased raiskavad tavaliselt vastupanuvõime puudumise tõttu, luud kaotavad massi ja kaaluta olek põhjustab veremahu kaotust, nii et astronaudid tunnevad püsti seistes pidevalt peapööritust. Lühireisidel on nad kasutanud spetsiaalselt loodud treeningvahendeid ja võtnud luude kaotuse vastu ravimeid. Pikematel reisidel on siiski mõistlikum varustada laev pöörlemismasinaga, et simuleerida gravitatsiooni.

Praegu tegelevad teadlased ringikujuliste treenimisradade paigaldamisega kosmoselaevadesse, kus astronaudid pedaalivad jalgrattaid ringides, et jäljendada gravitatsiooni mõju nende luudele ja lihastele.

6 lõimeajami tehnoloogia

Image

Kõik Star Treki fännid teavad, et Starship Enterprise läbis nädalate ja kuude jooksul astronoomilisi vahemaid, liikudes kaugele erinevatesse galaktikatesse - seiklus, mis on võimatu kosmoselaevade praegu liikuva kiirusega.

Star Trekis saavutas Enterprise selle eesmärgiga midagi, mida tuntakse lõimeajamina, mis võimaldas kosmoselaevadel teha tohutuid otseteid aukude kaudu, mis on tekkinud aegruumi deformatsioonist. See võib tunduda pisut kaugele tõmmatud, kuid tegelikult on füüsikud kaalunud seda 1920. aastate algusest peale.

Teoreetiline füüsik Miguel Alcubiere avaldas juba 1994. aastal teadustöö, milles selgitati, kuidas lõime ajamit oleks võimalik ehitada ilma Einsteini füüsikat trotsimata. Mida see tähendab? Põhimõtteliselt testiks see teooriat, et kiirem kui valguse kiirus reisimine on võimatu, võimaldades meil sellest piirangust mööda pääseda, kui kosmoselaev saaks energiat kasutada, et selle ümber mull tekitada, põhjustades kosmose-aja laienemist selle taha ja minnes sisse suunas, mida kosmoselaev tahtis minna. Lõimeajamitehnoloogia suur probleem on aga see, et see nõuaks erakordselt palju energiat.

5 robotkäiku

Image

Koloonia asutamine planeedil on kahtlemata asjasse puutuvate astronautide jaoks segane ülesanne. Nii palju tegureid tuleb mängu; nad peavad otsima vett ja õhku, ehitama materjale, kogema harjumatut maandumist tõenäoliselt ebatasasel maastikul ja see on vaid mõned takistustest, millest nad peaksid üle saama.

Seda teades töötavad NASA insenerid koos Euroopa ja Kanada partneritega robotite edasiliikumise meeskondade väljatöötamiseks, mis ideaaljuhul maanduksid Marsile või mõnele muule planeedile, et kontrollida enne mehitatud missiooni saatmist saadaolevaid ressursse. Buldooseriterade või adradega roverid võiksid tööle minna sujuva maandumispaiga tegemiseks, teised võiksid aga betoonraja tegemiseks koguda kive ja muid materjale.

4 aeropoonilist põllukultuuri

Image

Kosmoses söömine nõuab hoolikat hoolitsust ja arvestamist ning sellisena on astronaudid Apollo missioonide algusest peale toetunud kuivatatud toitudele. Kuna tulevikus on tehtud palju lootusrikkaid pikaajalisi kosmosereise, otsivad NASA teadlased võimalusi, kuidas astronaudid saaksid ise toitu teistele planeetidele transportides ilma tohutul hulgal mulda või vett kasutamata. Uuringud on näidanud, et aeroobselt kasvatatud taimed absorbeerivad rohkem vitamiine ja mineraale kui maapinnas kasvatatud taimed, mis muudab need NASA andmetel potentsiaalselt toitainerikkamaks.

3 Titan Aerial Tütarlaev ja Allveelaev

Image

Hiljuti teatas NASA oma plaanidest võimaliku missiooni jaoks Saturni suurimasse kuusse Titanile. Praegu töötavad nad allveelaeva kontuuril, et uurida kuu metaani meresid. Erinev meeskond üritab aga kontseptsiooniga tutvustada missiooni, mis hõlmab väikese tiivikulaeva ehitamist, mida saaks õhupallist Titani atmosfääri saata. Ideaalis teeks see käsitöö pilte, maandudes proovide kogumiseks Titani pinnale ja naastes seejärel emalaevale, et proovid analüüsimiseks tuua.

2 PRIDE

Image

PRIDE (passiivraadio jääsügavuse kogemus) on kontseptsioon, mida NASA uurib ja see oleks murranguline võimsuse ja kulude vähendamisel. See on väikese massiga passiivne instrument, mis mõõdab jääkihtide paksust planeedi välistel kuudel, nagu näiteks Europa ja Enceladus, mis on arvatavasti asustatud jääaluste ookeanide poolt. Jupiteri kuu Europa oleks esimene, mida analüüsitakse selle kõrgelt arenenud tehnoloogia abil, mis uuriks jää ja kosmiliste kiirte kõrge energia vahelist koostoimet.

1 õhu taastamise süsteemid

Image

Astronaudid vajavad kosmoses viibimise ajal nii joogivee kui ka sissehingatava õhu varusid, mistõttu NASA on välja töötanud õhu taastamise süsteemi, mis filtreerib, taastab ja ekstraheerib laeva sisekeskkonda võimalikult palju hapnikku. Sellel on võime taastada kuni 75 protsenti uuest hapnikust süsinikdioksiidist, mille astronaudid välja hingavad, ja 2019. aastaks loodab NASA selle protsendi tõsta 100 protsendini.

Siiani on kosmosevee ringlussevõtu valdkonnas tehtud suuri edusamme. ISS tarnitakse nüüd spetsiaalse süsteemiga, mis ringleb ringlusse nii uriini kui ka pesemise heitvee, pöörates need ainulaadse destilleerimise käigus, mis korvab raskuse puudumise, eraldades vee jäätmematerjalidest.

10 praegust NASA projekti, mis muudab kõike