febrero 9, 2023

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La NASA está estudiando algunas tecnologías futuras terrestres

Concepto TitanAir para la exploración de la luna Titán de Saturno.
Aclaración: Quinn Morley

El futuro de la exploración espacial requiere grandes ideas, y la NASA no tiene inconveniente en considerar algunas de las ideas más importantes que existen. El Programa de Conceptos Avanzados e Innovadores (NIAC) de la Agencia Espacial existe precisamente para este propósito y ha seleccionado el siguiente conjunto de conceptos dignos de una consideración inicial.

La última ronda de subvenciones NIAC se otorgó a 14 equipos de investigación, cada uno de los cuales recibió $ 175,000 para desarrollar sus conceptos, NASA anunciar ayer. De los 14, 10 son beneficiarios NIAC por primera vez. Todos estos son estudios preliminares de la primera fase, que deberá estar concluida en un plazo de nueve meses.

«Los estudios de la Fase 1 de NIAC ayudan a la NASA a determinar si estas ideas futuristas pueden allanar el camino para futuras capacidades de exploración espacial y permitir nuevas misiones increíbles», dijo en el comunicado el director ejecutivo del programa NIAC, Michael LaPointe.

El éxito en la fase uno puede hacer que algunos de estos conceptos se transfieran a la fase dos, donde los investigadores reciben más fondos y dos años adicionales para desarrollar sus ambiciosos proyectos. Solo unos pocos llegan a la tercera base: la tercera etapa.

Las subvenciones NIAC suelen cubrir una amplia gama de intereses aeroespaciales, Y las opciones de este año no son diferentes. La NASA logra un equilibrio entre las ciencias de la Tierra y del espacio, la exploración espacial y, lo que es más importante para la agencia espacial, avanza en su agenda Artemisa, según la cual la NASA busca un regreso sostenible a largo plazo a la Luna.

Volar AirTitan

Entre los conceptos más llamativos se encuentra Proyecto AirTitan Concebido por el científico planetario Quinn Morley de Planet Enterprises. Varios conceptos han sido para explorar la luna Titán de Saturno propuesto porY la NASA ya está en medio Prepárate para la misión Dragonfly, pero la idea de Morley es claramente el siguiente nivel. Un vehículo AirTitan autónomo estaría tan cómodo volando a través de la espesa atmósfera de Titán como navegando por sus propios lagos de metano.

    Impresión artística de un lago en el polo norte de la luna Titán de Saturno.

Impresión artística de un lago en el polo norte de la luna Titán de Saturno.
fotografía: NASA/JPL-Caltech

Morley prevé viajes de un día para el AirTitan, con una transición perfecta de embarcaciones (eh, ¿naves de metano?) a aviones. Además de tomar muestras de la compleja atmósfera de Titán, la sonda recolectará y analizará muestras líquidas. De hecho, Titán es de gran importancia astrobiológica, ya que puede albergar química orgánica vital. Sin embargo, los lagos aceitosos espesos pueden ser un problema, pero un revestimiento de ala inflable puede «brindar flexibilidad y reducir los problemas con la acumulación de sedimentos», según Morley.

Grandes satélites astronómicos

La NASA también está interesada en El gran observatorio de onda larga El concepto GO-LoW propuesto por Mary Knapp del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Este observatorio espacial estará formado por miles de satélites idénticos que operarán en el quinto punto lagrangiano entre la Tierra y el sol (L5). Al buscar emisiones de radio en frecuencias entre 100 kHz y 15 MHz, la matriz de satélites puede estudiar los campos magnéticos de exoplanetas distantes y detectar exoplanetas rocosos similares al nuestro.

Imágenes del observatorio Great Long Wavelength (GO-LoW) con sensores vectoriales de baja frecuencia.

Imágenes del observatorio Great Long Wavelength (GO-LoW) con sensores vectoriales de baja frecuencia.
El dibujo: María Knap

El enfoque de «fallar rápido, fallar barato» representa una desviación radical de las prácticas tradicionales, escribe Knapp, y agrega que «SpaceX y otros nuevos participantes en el mercado de vehículos de lanzamiento han llevado al mercado a costos cada vez más bajos, a través de innovaciones de fabricación y economías de escala detrás de mega-constelaciones».

Empuje el haz de pellets

La NASA quiere que Artur Davuyan de la Universidad de California, Los Ángeles, desarrolle aún más sus capacidades. Sistema de propulsión por haz de pellets El concepto concebido por el ingeniero mecánico y aeroespacial como un medio para transportar naves espaciales pesadas a objetivos en todo el sistema solar e incluso al espacio interestelar. El sistema de propulsión propuesto usaría un haz de gránulos, un haz de partículas microscópicas ultrarrápidas impulsadas por rayos láser, para impulsar la nave espacial a las ubicaciones deseadas. A diferencia de otros conceptos, el paquete de perdigones permite el transporte de naves espaciales pesadas, lo que, según Davoyan, «aumenta significativamente el rango de misiones potenciales».

Propulsión de gránulos de haz de imágenes para la exploración superespacial

Propulsión de gránulos de haz de imágenes para la exploración superespacial
El dibujo: artur davoyan

El empuje del haz de perdigones podría llevar cargas útiles a los planetas exteriores en menos de un año y a distancias de más de 100 veces la distancia Tierra-Sol (au) en unos tres años, afirmó. Para el estudio actual, Dafuyan analizará la efectividad del uso de una viga de pellets para mover una carga de 1 tonelada a 500 unidades en menos de 20 años. Como referencia, Plutón está «solo» a 35,6 unidades de la Tierra, mientras que la Voyager 2 de la NASA, lanzada hace 45 años, está aproximadamente a 133 unidades de la Tierra.

Una tubería de oxígeno en el polo sur lunar

Una de las principales prioridades del programa Artemis de la NASA es mantener una presencia sostenible en la superficie lunar, un desafío que la agencia espacial podría superar con Recursos in situ, como la extracción de oxígeno del regolito lunar (suelo) y el hielo de agua. Peter Currie de Lunar Resources en Houston está de acuerdo, pero no es fanático del plan actual de la NASA, porque Explique:

Esfuerzos financiados actuales en el sitio [on-site] La extracción de oxígeno consiste en llenar el oxígeno en tanques de gas comprimido o licuarlo y almacenarlo en un dewar. Ambos métodos requieren que los camiones cisterna o dewar se trasladen a diferentes instalaciones para su uso. El proceso de transporte de este oxígeno en los rovers consume más energía que el proceso de extracción y se cree que es el aspecto más costoso de obtener el oxígeno in situ para su uso en la Luna debido a las largas distancias que serían el área de extracción de recursos de un hábitat humano. o planta de licuefacción.

En cambio, Kuriri propone un oleoducto lunar, que se construiría en el polo sur lunar, donde se encuentra la mayor parte del hielo de agua de la luna. El concepto llamó la atención de la NASA, lo que condujo a un premio de Fase 1 para la investigación.

Representación de una tubería de oxígeno en el polo sur lunar.

Representación de una tubería de oxígeno en el polo sur lunar.
fotografía: Pedro Currie

Los oleoductos proporcionarían a los colonos acceso continuo al precioso oxígeno, al mismo tiempo que conectarían asentamientos dispersos. “Nunca se ha buscado un oleoducto lunar y revolucionará las operaciones en la superficie lunar para el programa Artemis y reducirá los costos y los riesgos”, dice Kuriri.

Ladrillos en crecimiento en Marte

La NASA también tiene la vista puesta en Marte, por lo que quiere que Congrui Grace Jin, ingeniera de la Universidad de Nebraska-Lincoln, presente su idea de cultivar ladrillos en Marte, en lugar de importarlos de la Tierra. De hecho, los colonos necesitarían construir estructuras en Marte, pero eso requeriría lanzar materiales en misiones separadas, lo que aumentaría los costos. Hablando en términos prácticos, la investigación de Jin «sugiere que, en lugar de enviar elementos de equipamiento listos para usar a Marte, el equipamiento del hábitat podría lograrse mediante la construcción en el sitio utilizando cianobacterias y hongos como agentes de construcción».

Estos microbios serán persuadidos para generar minerales y polímeros vitales para pegar el regolito marciano en los bloques de construcción. “Estos bloques de construcción que crecen por sí mismos se pueden ensamblar más tarde en varias estructuras, como pisos, paredes, divisiones y muebles”, escribe Jane.

Estos son solo algunos de los catorce conceptos que la NASA seleccionó para la subvención NIAC de este año. Puede obtener más información sobre otras propuestas de búsqueda. aquí. Y, para ser claros, estos conceptos no han sido aprobados como proyectos reales; aún deben pasar una prueba de detección realizada por la NASA. Alguno y tal vez todo de estos pensamientos Puede morir en la vid, pero ese tipo de especulaciones siempre valen la pena y son una vista previa rápida de lo que podría ser posible al final.

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