"Crazy Projects" Der NASA: Mutige Neue Pläne Zur Besiedlung Des Weltraums - Alternative Ansicht

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Anonim

NASA-Experten haben eine weitere Liste von 25 "verrückten" Weltraumforschungsprojekten genehmigt, deren Autoren vorschlagen, den Mars mit Hilfe von "Transformator" -Robotern und Cyberbienen zu untersuchen, ein Positronen- und Lasermotor für den Flug nach Alpha Centauri zu bauen und Marsonauts mit einem Riesen vor Strahlung zu schützen Magnet.

„In diesem Jahr haben wir eine Rekordzahl von Bewerbungen erhalten - über 230 Vorschläge von unseren Wettbewerbern. Daher war der Kampf zwischen ihnen besonders heftig. Ich freue mich darauf, diese Projekte zum Leben zu erwecken “, sagte Jason Derleth, NIAC-Programmmanager am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, USA.

Alle paar Jahre veranstaltet die Agentur den NIAC-Innovationswettbewerb, bei dem Experten die gewagtesten, bizarrsten und vielversprechendsten Ideen für die Untersuchung des nahen und tiefen Weltraums sowie der Oberfläche der Planeten des Sonnensystems sammeln und umsetzen.

NASA-Spezialisten wählen jährlich mehrere risikoreiche, aber vielversprechende Weltraumprojekte aus, die von kleinen Forschungsteams erfunden wurden. Dann stellt die Agentur Ressourcen und Mittel für ihre Umsetzung bereit, weitere 20 bis 25 Forscher erhalten kleine Zuschüsse für die erste Studie.

Durch die Not zu den Sternen

Heute haben die NASA und andere führende Weltraumagenturen der Welt erkannt, dass es unmöglich sein wird, den Weltraum zu untersuchen, ohne neue Antriebe und Kraftwerke zu schaffen, die die Menschheit auf die interstellare Ebene bringen können. Sofort sind fünf vom NIAC genehmigte Projekte der Schaffung solcher Systeme gewidmet, die entweder Raumschiffe auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen oder sich nahezu unbegrenzt bewegen können.

Drei von ihnen wurden bereits in früheren NIAC-Wettbewerben genehmigt, und jetzt sind sie die Gewinner in der zweiten Phase dieses Projekts, das eine wesentlich größere Finanzierung erfordert und impliziert, dass die Autoren dieser Ideen nachweisen konnten, dass ihre "verrückten Projekte" wirklich funktionieren.

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Das erste war das skandalöse Projekt der "Mach-Maschine", das gegen Einsteins Relativitätstheorie verstößt und vermutlich dank einer der Eigenschaften der Raumzeit funktioniert, die der berühmte deutsche Physiker Ernst Mach Ende des 19. Jahrhunderts entdeckte.

Er schlug vor, dass alle Eigenschaften physischer Körper nicht nur von sich selbst und ihrer unmittelbaren Umgebung abhängen, sondern auch von ihrer Position relativ zu allen anderen Objekten im Universum. Diese Eigenschaft kann, wie der amerikanische Physiker James Woodward 1990 gezeigt hat, theoretisch verwendet werden, um ein Raumschiff zu beschleunigen, ohne Treibstoff zu verbrauchen, und um geladene Objekte in bestimmten Zeiträumen anzuziehen und abzuwehren.

Wie Woodward und seine Kollegin Heidi Firn feststellten, gab ihnen der Gewinn der ersten Phase des NIAC die Ressourcen, um das Überhitzungsproblem früher Prototyp-Motoren anzugehen und eine Theorie zu entwickeln, die beschreibt, wie es funktioniert. Dank dessen berechneten sie, wie viel Energie benötigt wird, um nach Proxima b zu fliegen, dem uns am nächsten gelegenen erdähnlichen Planeten.

Ein interstellares Lasersegelschiff aus Sicht des Künstlers
Ein interstellares Lasersegelschiff aus Sicht des Künstlers

Ein interstellares Lasersegelschiff aus Sicht des Künstlers.

Das von der NASA in der zweiten Phase des NIAC bereitgestellte Geld wird von Physikern für die Erstellung der ersten Prototypen und deren Validierung ausgegeben. Wenn das Experiment erfolgreich ist, spekulieren Firn und Woodward, dass der nächste Schritt ein Flug nach Proxima Centauri sein könnte.

Zwei weitere Projekte - das Breakthrough-Lasersegelboot und der thermonukleare Motor PuFF - passen gut in die Form der modernen Physik. Als Teil der ersten Initiative schlagen Wissenschaftler des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA vor, ein 100-Megawatt-Orbitallaser zu verwenden, um ein Raumschiff mit einem 110-Meter-Segel auf nahezu Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen und in die Außenbezirke des Sonnensystems zu fliegen.

Die Autoren der zweiten Idee schlagen vor, eine Anlage zu schaffen, die thermonuklearen Brennstoff auf nahezu kritische Temperaturen und Drücke komprimiert und seine Atome dazu zwingt, miteinander zu verschmelzen und Energie freizusetzen. Im Gegensatz zu Kernreaktoren und Bomben wird dieses Gas nicht weiter komprimiert und erzeugt noch mehr Energie, sondern verlässt den Motor in Form eines superdichten Strahls, der das Schiff auf ultrahohe Geschwindigkeiten beschleunigen kann.

Laut den Autoren dieser Idee, Ingenieuren des nach Marshall benannten NASA Space Flight Center, kann heute eine ähnliche Installation unter Verwendung vorhandener Materialien erstellt werden. Es wird die ersten Menschen in nur einem Monat zum Mars bringen und in einigen Jahrzehnten wird es zu den Sternen fliegen, die uns am nächsten sind, wobei der "improvisierte" Treibstoff in Form von interstellarem Gas und Staub verwendet wird.

Wahnsinn berechnen

Auf dem Wettbewerb werden „realistischere“Projekte vorgestellt. Zum Beispiel schlagen Wissenschaftler der A & M University in Texas, die Autoren des PROCSIMA-Projekts, vor, die Größe und Leistung sowohl des Lasers selbst als auch des "Segelboots", das er beschleunigt, mit nicht einem, sondern zwei Arten von Emittern zu reduzieren. Der erste von ihnen erzeugt immer noch Licht und der zweite - ein Strahl geladener Teilchen, die die Rolle einer Art "Faser" für elektromagnetische Strahlung spielen.

Diese Teilchen, wie sie von den Autoren entworfen wurden, halten Photonen in sich und verhindern, dass sie durch den Raum "streuen", was die Effizienz eines solchen Beschleunigers um etwa das Zehntausendfache erhöht und es ihm ermöglicht, in viel größeren Entfernungen als Breakthrough zu arbeiten. Nach ihren Berechnungen kann PROCSIMA eine kleine Sonde mit einem Durchmesser von einem Meter auf 10% der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen und in 42 Jahren an Alpha Centauri liefern oder das Teleskop schnell an den Punkt bringen, an dem die Schwerkraft der Sonne das Licht zu verzerren beginnt.

Ein Lasermotor für eine Sonde, die in Richtung Alpha Centauri fliegt
Ein Lasermotor für eine Sonde, die in Richtung Alpha Centauri fliegt

Ein Lasermotor für eine Sonde, die in Richtung Alpha Centauri fliegt.

Das zweite Projekt, RPP, ist eine Variation des Themas "Nuklearmotor". Die Macher schlagen vor, eine Anlage zu bauen, die mit seltenen Isotopen betrieben wird. Ihr Zerfall führt zur Bildung von Positronen - der einfachsten Form von Antimaterie. Diese Positronen können zu einem einzigen Strahl von Antimaterieteilchen kombiniert werden, deren Kollisionen mit einem Strahl gewöhnlicher Materie einen starken Schub erzeugen und das Schiff auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen.

Einwohner des "eisernen" Planeten

Die meisten anderen Projekte des NIAC widmen sich der Erforschung des Mars und anderer Planeten des Sonnensystems sowie der Schaffung solcher Forschungsmaschinen, die auf unbestimmte Zeit funktionieren könnten.

Aus diesem Grund wurde das allgemeine Thema dieser Projekte zum sogenannten ISRU-Konzept (In-situ-Ressourcennutzung), das auf der Idee basiert, alle "improvisierten Mittel", einschließlich Luft, Gesteine und andere Materiezustände auf Planeten, zu verwenden, um Sonden mit Energie und Treibstoff zu versorgen. …

Zum Beispiel schlagen Wissenschaftler des NASA Ames Research Center vor, den Mars mit einer speziellen Pilzart zu erschaffen und zu "bevölkern", die auf der Oberfläche des Roten Planeten wachsen kann. Diese Pilze setzen Melanin und andere Substanzen frei, die ionisierende Strahlung und kosmische Strahlung aktiv absorbieren und Menschen oder Maschinen vor den Auswirkungen von Strahlung schützen.

In Zukunft können solche Pilze verwendet werden, um die Kunststoffkomponenten der Hülle von Marsbasen abzudecken und das Myzel zu verwenden, um bewohnbare Module und sogar ganze "Städte" auszurüsten.

Ihre Kollegen bei JPL entwickeln einen echten Transformationsroboter, der Form und Art der Bewegung ändern, sich selbst in Teile zerlegen und auf andere Weise verbinden kann. Diese Maschine, FAR genannt, wird aus vielen primitiven Minirobotern bestehen, die mit einem Satz Propeller und anderen einfachen Antriebsvorrichtungen ausgestattet sind, die sich zu Objekten beliebiger Form und Größe verbinden lassen.

Zum Beispiel kann sich ein solcher "Transformator" in einen vom Wind angetriebenen Ball verwandeln, in einen Torpedo, der schnell unter Wasser schwimmen kann, in ein Analogon einer Drohne mit einem großen Flügel und in viele andere Strukturen, die eine Vielzahl von Aufgaben lösen können.

Roboter "Transformator" Mars und andere Planeten zu erkunden
Roboter "Transformator" Mars und andere Planeten zu erkunden

Roboter "Transformator" Mars und andere Planeten zu erkunden.

Die Konkurrenten werden eine Art Cyberbienen sein, die von Ingenieuren der Universitäten von Alabama und Japan entwickelt werden. Fliegende Insekten verbrauchen, wie Wissenschaftler seit langem bemerken, während des Fluges ungewöhnlich wenig Energie, wodurch ein kleiner Roboter mit "Bienen" -Flügeln um ein Vielfaches länger leben kann als eine gewöhnliche Drohne und Drohne. Darüber hinaus wird eine kleine Masse solcher Cyberbugs es ermöglichen, einen Schwarm solcher Roboter zum Mars zu schicken.

Das SPARROW-Projekt, mit dem nach Lebensspuren auf Europa, Enceladus und anderen Planeten mit subglazialen Ozeanen gesucht werden soll, wird auf ähnliche Weise funktionieren. Es ist eine kleine Drohne, die von Wasserdampf angetrieben wird, der vom Lander erzeugt wird und das Eis um den Planeten schmilzt.

Dieser Ansatz wird es SPARROW, wie die Entwickler hoffen, ermöglichen, mehrere interessante Punkte auf der Oberfläche dieser Planeten gleichzeitig zu untersuchen, an denen die ersten Spuren außerirdischen Lebens gefunden werden können.

Wie NASA-Experten betonen, sind alle im Rahmen des Wettbewerbs genehmigten Projekte nicht für eine schnelle Umsetzung ausgelegt - die Entwicklung wird mindestens zehn Jahre dauern. Das Potenzial aller genehmigten Innovationen wird jedoch voraussichtlich zu 100% ausgeschöpft.

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