NASA sfinansuje 13 projektów eksploracji Kosmosu

Projekt stałopłatu zdolnego do lotu w atmosferze Marsa – MAGGIE

NASA finansuje 13 innowacyjnych projektów, które mają wspomóc przyszłe misje kosmiczne. W ramach programu Innovative Advanced Concepts (NIAC) agencja rozstrzygnęła konkurs na najbardziej przyszłościowe technologie, które mogą być w niedalekiej przyszłości wykorzystywane w Kosmosie.

12 stycznia ogłoszono listę laureatów I fazy NIAC. Teraz każdy z nich otrzyma 175 tys. dolarów na dopracowanie swoich projektów i sprzędzenie planów ich wdrożenia łącznie z zaprojektowaniem misji kosmicznych z ich udziałem

„Różnorodność tegorocznych projektów fazy I – od czujników kwantowych obserwujących ziemską atmosferę po skoordynowany rój statków kosmicznych komunikujących się z następnym systemem gwiezdnym – świadczy o prawdziwie innowacyjnej społeczności, do której dotarł NIAC. Nagrody NIAC podkreślają zaangażowanie NASA w dalsze przesuwanie granic tego, co możliwe” – stwierdził w komunikacie o rozstrzygnięciu konkursu Mike LaPointe, dyrektor programu NIAC.

Stosunkowo najbardziej innowacyjną koncepcję zaprezentował Space Initiatives, start-up z siedzibą na Florydzie. Polega ona na zbudowaniu statków, z których każdy miałby mieć masę mniej więcej dorosłej myszy (20 g). Zostałyby one wysłane wraz z początkowym impulsem laserowym i wiatrem słonecznym do systemu gwiezdnego Proxima Centauri, najbliższego słonecznemu, odległego od nas o 4,2 lat świetlnych. Sondy te leciałyby rojem składającym się z tysiąca jednostek i sprawdziły czy rzeczywiście w tym systemie znajdują się nadające się do zamieszkania egzoplanety i dokonały wstępnych ich badań.

Aby rozpędzić tej rój dronów potrzebny byłby laser o 100 GW mocy, ale w zamian za to drony dotarłyby do Proxima Centauri już po 20 latach, w III kw. obecnego stulecia i zbadały całym system komunikując się z Ziemią z ośmioletnim opóźnieniem w obie strony.

Następne 5 projektów koncentruje się na badaniu Marsa. Produkujący samoloty elektryczne startup Coflow Jet, także z Florydy, chce skonstruować pierwszy stałopłat zdolny do lotu w atmosferze Marsa. Maszyna o kodowej nazwie MAGGIE ma mieć zasięg 179 km i latać na wysokości 1000 metrów w czasie 7,6 marsjańskich dni. Jako że całą powierzchnię MAGGIE stanowiłyby ogniwa słoneczne, samolot w ciągu roku przeleciałby 16 048 km. Po lotach helikoptera Ingenuity na Czerwonej Planecie NASA uznała tę koncepcję za całkiem możliwą do realizacji – oczywiście trzeba najpierw dostarczyć MAGGIE na Marsa i uruchomić samolot.

University of California z Los Angeles stworzył projekt zbiorników do przechowywania kriogenicznego paliwa pędnego, aby przyszli astronauci mieli wystarczającą ilość paliwa na powrót z Czerwonej Planety. Z kolei Georgia Tech Research Corporation opracowała projekt magnetohydrodynamicznego ogniwa elektrolitycznego do ekstrakcji i rozdzielania wody w celu rozbicia jej na gazowy tlen i wodór. System działający w mikrograwitacji miałby dostarczać tyle tlenu, by wystarczyło go dla czterech astronautów zużywających 3,36 kilograma tlenu dziennie, co oznaczałoby znaczną redukcję masy sprzętu, który każdy marsonauta zabierałby ze sobą.

Co ciekawe, w ramach NIAC uznanie zyskał też wewnętrzny projekt NASA prowadzony przez Ames Research Center. Ma on za zadanie redukcję nadchloranów przy wykorzystaniu zmodyfikowanych genetycznie bakterii do usuwania toksycznych substancji chemicznych z wody na Marsie, tak by nadawała się do zastosowania przez ludzi. Naukowcy wytworzyli już szczep bakterii Bacillus subtilis, który absorbuje nadchlorany – związki chemiczne chloru i tlenu często obecne na Marsie – zanieczyszczające marsjańskie wody gruntowe. Laboratorium badawcze Foundation For Applied Molecular Evolution na Florydzie opracowuje system podtrzymywania życia służący do wydobywania dużych ilości wody z płytko leżących warstw na Marsie i wykrywający w próbkach obce DNA.

Innym wewnętrznym projektem NASA jest interferometr z obrazowaniem optycznym o wysokiej rozdzielczości i długiej linii bazowej służący do dokładniejszego badania gwiazd i czarnych dziur w widmie widzialnym i ultrafioletowym prowadzonych z powierzchni Księżyca. Prawdopodobnie byłaby to część badań naukowych w ramach programu agencji kosmicznej Artemis, który ma na celu stworzenie niewielkiej choćby bazy księżycowej. Podobny jest pomysł University of Washington, który polega na wysłaniu roju satelitów na obrzeża Układu Słonecznego, by stamtąd badać ciemną energię stanowiącą duży problem w rozumieniu fizyki Kosmosu.

Fauna Bio, firma biotechnologiczna z siedzibą w Kalifornii stworzyła projekt urządzenia do mikrograwitacyjnej hibernacji STASH. Ma ono zostać przetestowane na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. STASH ma utrzymywać doświadczalne szczury w stanie odrętwienia – hibernacji – w temperaturze 4 stopni Celsjusza. Potem sprawdzono, by wszechstronnymi badaniami jak stan hibernacji wpłynął na ich stan zdrowia. STASH jest pierwszym doświadczalnym modelem hibernatora, którego kiedyś będą używali astronauci w podróżach między systemami gwiezdnymi.

Inne rozwiązania są niemniej innowacyjne, jak choćby system napędu sond poprzez żagle słoneczne projektu Charles Stark Draper Laboratory w Massachusetts z ożaglowaniem z folii z torem-228, tak by napęd zapewniały cząstki alfa emitowane podczas rozpadu jądrowego lub czujniki City Labs na Florydzie zasilane mikrobateriami jądrowymi do wykorzystania na Księżycu.

Bardziej „ziemskim” programem jest projekt MIT, który przewiduje, że satelity z lekkimi antenami światłowodowymi będą zbierać dane na temat wilgotności gleb na Ziemi i zasolenia powierzchni mórz.

Jak stwierdził zastępca administratora NASA Jim Free, niektóre projekty wsparte przez NIAC przyniosły już rezultaty.

„Helikopter Ingenuity latający na Marsie i instrumenty na głębokiej przestrzeni kosmicznej MarCO CubeSats pochodzą z programów NIAC, co dowodzi, że istnieje droga od kreatywnego pomysłu do sukcesu misji. I chociaż nie wszystkie te koncepcje zostaną zrealizowane, NASA i nasi partnerzy na całym świecie mogą uczyć się nowego podejścia i ostatecznie skorzystać z technologii opracowanych przez NIAC” – zauważył Free omawiając wyniki ostatniej edycji.

​​