10 Awesome And Wacky Space Technologies Of The Future
Framtiden lovar galna äventyr i hela kosmos, och det bör betraktas som vår lycka till att vi lever vid rätt tidpunkt för att bevittna en rymdfärds ras. På riktigt sci-fi-sätt sträcker sig den kommande rymdteknologin som är ansvarig för vår uppstigning till stjärnorna från knäckt till rent suicidalt.
Utvalda bildkrediter: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory10 Startram The Magnetic Space Train
Fotokrediter: NASAFör den mödosamma kostnaden på 20 miljarder dollar förväntas det föreslagna lanseringssystemet Startram skicka 300 000 ton nyttolaster i en omloppsränta på cirka 40 dollar per kilo (20 dollar / lb). Det är 99 procent mindre än den nuvarande kostnaden på 11 000 dollar per kilo ($ 5 000 / lb) för användning av solenergisatelliter.
För att göra detta kommer Startram inte att använda raketer, drivmedel eller joniska enheter. Istället kommer det att använda elektromagnetisk avstängning. Konceptet är en gammal i science fiction och en fantastisk en i praktiken, med levande levande tåg som för närvarande passerar passagerare på nästan 600 kilometer i timmen (370 mph).
Men dessa nuvarande maglevfordon, som Japans stora kolltåg, är begränsade av drag som de skriker genom luften med höga hastigheter. För att uppnå riktiga byxor-vätningshastigheter, måste man kringgå alla kvistiga kväve, syre och andra blandade gaser som saktar ner oss.
Startram kommer att göra detta genom att starta från det närmaste vakuumet av ett löjligt långt rör, förhöjt av potenta magneter och hålls på plats av tätare i en höjd av 20 kilometer. Där ger den tunnare luften bekväma lanseringar med mycket högre hastigheter.
Om den första generationen Startram fungerar, följer en andra, mänsklig värdig version. Det kommer emellertid att krävas cirka 20 års arbete och en uppskattad investering på 60 miljarder dollar.
9 Comet Hitchhiker
Fotokrediter: NASA / JPL-Caltech / Cornelius DammrichFör all sin vetenskapliga noggrannhet, nämligen är kometen dåliga-1998s thriller harmageddon grovt underskattade svårigheten att landa på en. Även NASA skulle hellre utforska andra alternativ. Det har nyligen beviljats preliminär finansiering för att utveckla Comet Hitchhiker, en harpoon-wielding craft som rullar sig mellan asteroider som en fiskare som drar in en pris marlin.
Kometer och asteroider är svåra mål eftersom de har små massor och lågt gravitationsinflytande. Det är också dumt att spendera stora pengar för att utforska sådana små landmassor, speciellt när de mest intressanta ligger i Kuiperbältet eller Oort Cloud (som ligger bortom Neptunus och kring "vårt" solsystem) .
Den sparsamma Comet Hitchhiker omger dessa problem i stil, med hjälp av sin utdragbara harpoon och tether för att starta sig mellan 5-10 steniga kroppar under en enda kosmisk vägresa. Comet Hitchhiker är också otroligt effektiv: När den låses på sitt stenbrott, skördar den rymdrockens kinetiska tyngdkraft, vilket sparar den för successiva språng till andra kroppar. Sedan, som harpunen hämtas, accelereras fordonet i motsatt riktning, vilket eliminerar behovet av drivmedel.
8 Solar Probe Plus
https://www.youtube.com/watch?v=vmZvBquYNPc
Liksom jorden är solen ganska blåsig med egna vindar och stormar. Men medan en jordisk bris kan rota ditt hår, kommer en sol-zephyr att göra dig till en förkolad tumör. Även om detta energiska fenomen förblir mystiskt, bör NASAs Solar Probe Plus svara på många långvariga frågor 2018 genom att zippa närmare solen än vad någon tidigare båt har.
Robotfordonet kommer att passera så nära som 8,5 radior från solens yta. Där måste sonden modiga radioaktiva energier som ännu inte upplevs av något konstgjordt objekt, eftersom det krossar Solens atmosfär vid 200 kilometer per timme (125 mph). För att överleva temperaturer på 1400 grader (Celsius), kommer Solar Probe Plus att vara klädd i en skumrik, kol-komposit värmesköld som är 12 cm tjock.
Men NASA kan inte sända sonden direkt mot solen. Det måste relativt sett vara inched i rätt bana genom att utföra sju Venus flybys. Det kommer att spendera nästan sju år kring vår systerplanet. Det exakta schemat kan hittas här.
Varje slinga spänner sondens kurs runt solen. Slutligen blir det mysigt i en omlopp som är 3,8 miljoner mil från solen, vilket är mycket närmare än Mercury's bana. Detta är en fantastisk prestation för ett fordon från jorden, med tanke på att den aktuella posten hålls av Helios 2-båten på ungefär 27 miljoner mil från solen.
7 Martian Outpost
Med Mars och Europa hotande är utsikterna för framtida rymdfärder läskande. Utesluter alla globala plågor eller världsförstörande meteorer, hoppas NASA att man mår den martianiska ytan inom de närmaste två decennierna.
Utrymmesbyrån har utarbetat preliminärerna för en nästa vetenskaplig utpost a la Martianen. Vid 2030-talet kan vi kasta röda snöbollar på varandra, tiotals miljoner mil från jorden. I videon ovan ger oss en titt på vad en extraterrestriell proto-koloni kan se ut.
Det planerade utforska området kommer att ha en radie på cirka 100 kilometer (60 mi) och inkluderar bostadsmoduler, vetenskapliga byggnader, en flotta av trycksatta rovers och gruvutrustning för den inledande, fyrmansmanspersonalen. Energi kommer åtminstone delvis att levereras av en uppsättning små kärnfissionreaktorer för att komplettera solpaneler som ibland kommer att bli värdelösa av opaka sandstränder.
Med tiden kommer många besättningar att uppta denna plats, där de måste odla sin mat, skörda Martian-vatten och till och med skapa drivmedel för sin returresa till jorden. Lyckligtvis ser Mars ut för sin egen.De flesta om inte alla nödvändiga ingredienser är lättillgängliga genom att gruva antingen jorden eller de atmosfäriska gaserna.
6 NASAs ATLET
Fotokrediter: NASANASAs All Terrain Hex-Limbed Extraterrestrial Explorer (aka ATHLETE) är en spelbyte, utforskande mecha-spindel som kommer att användas för att kolonisera månen. Sannt mot sitt namn har varje spindel-lem sex grader av frihet, vilket gör det möjligt att förvränga sig över grova, kraterade fläckar av moonscape. Varje lem tippas med ett utdragbart hjul för snabbare rörelse över mjukare terräng.
ATHLETE är också en handyman som packar ett välsorterat verktygssats. Dess skrymmande extremiteter kan gripa skoporna, övningarna och griparna som behövs för att ge Månen en fullständig fysisk.
Maskinen är dock främst ett lastbär som är byggt för tung lyftning. I bilden ovan visas det med en bostadsmodul. Högre än en basketboll med sin minsta höjd på 4 meter, ATHLETE är en fulländad olympisk lifter som kan hyra 400 kilo växel över sitt huvud i jordens gravitation!
Viktigast är att Athletes krångliga ram ger det den behändighet som behövs för att transportera leveranser, till skillnad från de immobila, lastbärna landare av fortiden och nutiden.
5 3-D-Printed Martian Homes
För att påskynda en Mars-resa har NASA delegerat martianarkitektur till andra genom att sponsra en designtävling för ekonomiskt livskraftiga, 3-D-tryckta martianhabitater.
Precis som indianer en gång använt varje bit av en död, har MIT-studenter förespråkt att bygga hem ur terrängen och luften. De började genom att granska populära science fiction-filmer, inklusive Allvar och 2001: En rymdodyssey, för arkitektonisk inspiration.
I slutändan bestämde de sig för en humaniserande, munkformad bostad. Det blåser upp som ett studshus och använder en ny utskriftsmetod som lindrar spänningslinjer, vilket gör det möjligt att klara det mycket högre lufttrycket inuti. Varje bit är gjord av material extraherade från martens "sand" eller gaserna i Mars 'atmosfär.
Största priset beviljades dock till Space Space Exploration Architecture och Clouds Architecture Office för deras psykedeliska Mars Ice House. Det liknar ett skumt genomskinligt hajfina och är förstärkt med lokal is, eftersom isen är den billigaste möjliga strålningsskölden.
Habitatet kommer att utsädes av en första landare som berör en väl isad yta och sintrar en stark grund. Då kommer en liten robotflotta att sätta upp smuts och upprätta skyddande membran runt omslutningen.
Robotarna - utrustade med munstycken som små brandbilar - sprutar innerväggarna med en blandning av vatten, gel, fibrer och kiseldioxid. När de är frusna kommer de två isiga uppsättningarna av väggar att innehålla levnadsmiljön. På den tiden börjar fröbäddar som finns i landaren börja röra sig till liv för att producera en trädgård av syrebärande grönska för framtida invånare.
4 NASAs Beach Ball Coronagraph
Fotokrediter: NASA / W. HrybykI strävan att bilda solens corona - en sollejonens man av laddade partiklar - finns ett stort hinder kvar: solen. Vår stjärnas oförstörda briljans drar ut den luddiga, mycket dimmerkrona och måste hanteras kreativt.
Gå in i strandbollskornet, NASAs super-svarta titan occulter. Denna tennisbollstorlek blottar kommer att flyga framför en traditionell spektrograph imager, vilket skapar en miniatyrförmörkelse för att avslöja solens extremiteter.
NASAs nuvarande Sun-faring rymdskepp, SOHO och STEREO, är utrustade med platta ockultorer, men den platta designen ger en obekväm nivå av fuzziness. Ett sfäriskt föremål som strandbollskoronitén bör avsevärt minska detta solstrål.
Naturens natur är den bästa solcelleren redan tillgänglig för oss gratis. Tyvärr ligger den cirka 400 000 kilometer bort. Dessutom väljer vår fina lunar följeslagare bara att korsa solen så ofta, och lämnar oss bara enstaka glimt av den flyktiga korona.
Men NASAs titan tennisbollar bör replikera månens effekt, flytande ca 2 meter framför sina efterföljande bildspelare.
3 Honeybee Robotics Future Tech
Honeybee Robotics mottog nyligen NASA-finansiering för att driva två nya teknologier som en del av en gemensam insats kallad Asteroid Redirect System. Det övergripande målet är att känna till våra asteroidfiender så att vi kan planera för kosmiska hot i framtiden. Men lyckligtvis finns det tillräckligt med utrymme i budgeten för en liten förstörelse också.
Den första tekniken är en bona fide rymd hagelgevär. Det kommer att släppa lös en salv av pellets på mål asteroider för att bestämma deras soliditet. Så småningom kommer en sten att plockas från asteroidens yta med robotklovar och styras in i en omloppsbana runt vår Moon.
Om vi antar att vi kan avvärja en självtillförd domsdag, kommer bemannade expeditioner att kunna utforska en asteroid- och jordens nya satellit - med aldrig tidigare skådad fritid. NASA förväntar sig att sitt första mål kommer från en av dessa tre asteroider: Itokawa, Bennu eller 2008 EV5.
Den andra innovationen är Honeybees handhållna Nano Drill för att hämta asteroidprover. Den väger under 1 kilo och är ungefär lika lång som en smartphone. Det tvåaktuella borrsystemet tar bort små kärnor från asteroiden på olika djup och kan användas av robotar eller astronauter under en asteroidutrymme.
2 SPS-ALPHA
Fotokrediter: NASASPS-ALPHA är en banbrytande solenergi generator, pläterad med tiotusentals tunnfilmspeglar som är individuellt placerade för att hyra dyrbar energi från solen. Det lagrade ljuset konverteras till en mikrovågsstråle och skjuts till jorden, med potential att ge tusentals billiga megawatt.
SPS-ALPHA-systemet öppnar sig förutom att plocka upp energi till jorden och öppnar nya vägar för rymdutforskning, en bransch som ofta är begränsad av tillgången till billiga strömkällor. Många satelliter kör för närvarande på den mekaniska motsvarigheten till en skål av gruel. En kretsande solgenerator kan polarvalva mänskligheten i rymden genom att leverera välbehövlig wattage till resande rymdskepp såväl som utposter på månen eller i jordens omlopp.
Men flera monumentala utmaningar förblir. Till exempel skulle en SPS-plattform som beskrivs här vara större än den internationella rymdstationen. Det är likvärdigt att bygga vår egen Death Star när det gäller klockade timmar och joules utrustade av den lilla armén av astronautsvetsare, tekniker och smedar som är nödvändiga för att bygga saken.
På grund av dess elefantiska dimensioner måste den byggas i omlopp, vilket kräver åtminstone ett par rymdfabriker värda av science fiction. Lyckligtvis är SPS-systemet i första hand tillverkat av relativt små, lätt massproducerade element, vilket minskar utmaningen från omöjligt till extremt svårt.
1 Mål Europa
Mål Europa är det skrämmaste mest ambitiösa utforskande uppdraget som någonsin föreslagits. Det syftar till att skicka män till Europa, en av Jupiters månar, ombord på en ubåt för att söka efter livet i Europas underjordiska hav.
Så hur kommer astronauterna tillbaka? Tja, här är saken: De gör det inte.
Vissa fattiga själar måste medvetet offra sig för det största vetenskapliga uppdraget som någonsin försökts av mannen. Trots att vi kan nå Europa med befintlig teknik är ett sådant satsning för en lång framtid eftersom vi inte ens har haft närmare planeter och månar.
Kristian von Bengston, Mål Europas andliga ledare, formgivare och arkitekt, baserar sig i utmaningen av expeditionens nästan omöjliga natur. Bengston är för närvarande crowdsourcing projektet, både för att mäta genomförbarhet och att diskutera andra potentiella expeditioner till yttre kroppar.
Ubåten måste ha en uppsättning redskap som är värda av Inspektör Gadget, inklusive en biffig borr, multidirectional thrusters, strålkastare och eventuellt ett par robotmanipuleringsarmar. Hantverket och nedsänkningen kräver också en exceptionellt hård strålningssköld eftersom Jupiter producerar sin egen dödliga strålning och fäller mer från solen.
Scouting en ideal landningsplats är av yttersta vikt eftersom det antas att vissa områden i den frusna månen är bättre isolerade från laddade partiklar. Eftersom isen är många kilometer tjock på de flesta ställen måste landaren röra sig ner i närheten av raviner eller sprickor där skorpan är tunnaste.