Es ist lustig, dass es selbst in der Raumfahrtindustrie nicht jeden Tag gelingt, an wirklich großen Ideen zu arbeiten. Bei Made In Space wird der Löwenanteil unserer technischen Energie für die Entwicklung von Konzepten aufgewendet, die innerhalb von fünf Jahren zu realen Geräten werden. Wir lieben es, viel über die Zukunft zu sprechen, Ansichten von Weltraumkolonien auf Brettern zu malen oder die Herausforderungen der Produktion auf Enceladus zu diskutieren. Obwohl wir normalerweise nicht an langfristigen Projekten arbeiten, können wir dank des NIAC-Programms weiterhin an so etwas teilnehmen.
Das Innovative Advanced Concepts (NIAC) -Programm der NASA bietet Forschungsstipendien zur Erforschung verschiedener nicht standardisierter Möglichkeiten zur Erforschung des Weltraums. Das Hauptaugenmerk liegt auf ziemlich langfristigen Projekten, die in 10 Jahren oder länger umgesetzt werden. Wir von Made In Space haben kürzlich eine neue Vision für die Erforschung und Nutzung von Asteroiden vorgeschlagen und dafür vom NIAC einen Zuschuss erhalten. Dies ist unser Vorschlag.
In den letzten Jahrzehnten wurden Ideen für Missionen in Betracht gezogen, bei denen an Librationspunkten und in der Nähe des Mondes Weltraumbasen verwendet werden.
1974 schlug Gerard O'Neill den Bau einer Weltraumkolonie mit Produktionsstätten am Earth-Moon-Librationspunkt L5 vor. Vertreter der L5-Gesellschaft beschrieben Satelliten zur Ernte von Sonnenenergie an Kalibrierungspunkten, um die Stromerzeugung auf der Erde zu erhalten. Bald schlug die NASA das ARM-Programm (Asteroid Redirect Mission) vor, in dessen Rahmen ein Konzept für den sicheren Transport eines Multitonnen-Asteroiden zur Mondumlaufbahn mithilfe eines Roboter-Raumfahrzeugs entwickelt wurde. Am Zielort müsste ein Team von Astronauten eine beispiellose Anzahl von Proben sammeln, um weitere Untersuchungen auf der Erde durchzuführen.
All diese Ideen sind ebenso spannend wie vielfältig.
Gleichzeitig verbinden die beschriebenen Szenarien eines: die Notwendigkeit einer Raumbasis für Baumaterialien.
Es wurde vorgeschlagen, dieses Problem auf alle möglichen Arten zu lösen. Zum Beispiel schlugen die an ARM arbeitenden Spezialisten vor, den Asteroiden mit einem solarbetriebenen Schlepper zu transportieren. Und O'Neill förderte die Idee, die notwendigen Materialien von der Mondoberfläche zu transportieren.
Bei Made In Space bieten wir eine andere Art der Materiallieferung an. Es ist hoch skalierbar, kostengünstig und liefert automatisch reichlich Ressourcen an jeden Ort im Sonnensystem. Wir entwickeln die RAMA-Architektur, mit der ein Asteroid in ein primitives Raumschiff verwandelt werden kann, das sich unabhängig zum gewünschten Punkt im Raum bewegen kann.
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RAMA steht für Rekonstitution von Asteroiden in mechanische Automaten (Umwandlung eines Asteroiden in mechanische Automaten). Unser Projekt soll die additive Fertigung und die Ressourcennutzung vor Ort auf der „Baustelle“(In-situ-Ressourcennutzung (ISRU)) nutzen. Dies ermöglicht die höchste Effizienz von Asteroiden-Umleitungsmissionen.
Mit anderen Worten, wir untersuchen die Möglichkeit, Asteroiden in selbstfahrende Raumschiffe umzuwandeln.
Eine Mission, die es wert ist, erkundet zu werden
Ein wesentlicher Aspekt des NIAC-Programms ist, dass die vorgeschlagenen Konzepte im Rahmen der Mission beschrieben werden müssen. Wir haben viele verschiedene Ideen für die Verwendung der RAMA-Architektur, aber unser Favorit ist folgende:
In den späten 2030er Jahren wird der Primärapparat von der Erde aus gestartet, der mit Hilfe eines Elektrizitätswerks und Gravitationskräften einen Asteroiden abfangen soll, der in einer Entfernung von nicht mehr als der zehnfachen Entfernung von der Erde zum Mond fliegt.
Nach einem erfolgreichen Treffen mit dem Asteroiden beginnt das Primärfahrzeug mit Hilfe der von der NASA entwickelten ISRU-Technologie, Materialien von der Oberfläche und aus einer geringen Tiefe des Himmelskörpers zu extrahieren.
Diese Materialien werden verwendet, um die mechanischen Komponenten für das Raumfahrzeug zu lagern.
Der Asteroid, der in ein riesiges mechanisches Raumschiff verwandelt wurde, wird unabhängig zu einer Bergbaubasis geschickt.
Während Komponenten hergestellt und getestet werden, werden sie in ein großes, komplexes Design eingebaut, das mechanische Subsysteme für mechanisches Rechnen, Manövrieren, Beschleunigen, Energiespeicherung und Navigation umfasst.
Infolgedessen wird der Asteroid zu einem autonomen mechanischen frei fliegenden Raumschiff - RAMA-1. Es wird so programmiert, dass es seinen Kurs langsam ändert, um schließlich zum L5-Kalibrierungspunkt zu gelangen, wo nützliche Ressourcen daraus extrahiert werden.
Sobald sich RAMA-1 seinem Ziel nähert, fährt das Primärfahrzeug zu einem neuen Asteroiden, um ihn in RAMA-2 umzuwandeln. Und so weiter, bis der Primärapparat ausfällt.
Welche Mittel wurden uns jetzt zugewiesen?
Made In Space hat von der NASA Mittel für die Durchführung der ersten Phase 1 erhalten. Dies bedeutet, dass wir in den nächsten 9 Monaten die Machbarkeit des RAMA-Konzepts untersuchen werden.
In einem frühen Stadium der Arbeit werden wir uns auf die Ausarbeitung des Missionsplans konzentrieren und auch versuchen, besser zu verstehen, wie ein Asteroid mithilfe eines analogen Mechanismus gesteuert werden kann.
Unser unmittelbares Ziel: In 9 Monaten eine detaillierte Beschreibung der Missionsstruktur sowie eine Liste der Technologien bereitzustellen, die für die Implementierung von RAMA erforderlich sind und Investitionen erfordern (in die Herstellung und Verwendung von Materialien).
Warum ist es wichtig, langfristige Projekte zu entwickeln?
Ein Forschungsthema zu finden, das die NIAC-Kriterien erfüllt, ist keine leichte Aufgabe. Im Grunde ist es eine Kombination aus leistungsstarken technologischen Konzepten mit einem Hauch von Science-Fiction.
Wir fanden Inspiration in der Idee eines weltraummechanischen Automaten wie John von Neumanns selbstreproduzierenden Maschinen und Freeman Dysons Astro Chicken. Diese technologischen Konzepte werden seit Jahrzehnten analysiert und es gibt viele Ideen für ihre Umsetzung.
Mit Hilfe des RAMA-Projekts werden wir der Idee eines sich selbst replizierenden Raumfahrzeugs neue Impulse geben, wobei wir berücksichtigen, dass es sich bei diesen Automaten um einfache Taschenrechner und Transportgeräte handelt, die einfach auf die Größe eines Asteroiden vergrößert werden.
Antikythera-Mechanismus. Erstellt um 150 v. Chr., Den ältesten analogen Computer der Welt.
Wie einfach kann ein solcher Automat sein? Unsere Entwicklungen basieren auf Technologien, die seit Tausenden von Jahren existieren. Der Antikythera-Mechanismus gilt als der älteste analoge Computer der Welt und geht auf eineinhalb Jahrhunderte vor unserer Zeit zurück. Das Gerät ermöglichte es, die Bewegungen von Sternen und Planeten mit unglaublicher Genauigkeit zu berechnen, und Forscher streiten sich immer noch darüber, wie es in solch alten Zeiten entwickelt und hergestellt worden sein könnte.
Natürlich sieht die Umwandlung eines ganzen Asteroiden in eine Art Antikytheria-Mechanismus fantastisch aus. In der Tat wurde der Name RAMA von Arthur Clarkes A Date with Rama inspiriert. Aber coole Technologie, inspiriert von einer wilden Zukunftsvision, wird von Teams entwickelt, die für diese epische neue Herausforderung bereit sind. Und für Made In Space tragen Projekte wie RAMA, die sich am Ende unserer Produkt-Roadmaps befinden, kurzfristig zum Erfolg bei.
