10 konstiga lösningar till utmanande rymdproblem

Med så många problem som ingenjörer och astronauter står inför, verkar det ibland som att hela kosmiska utforskningen är verkligen inte värt det. Lyckligtvis lägger forskare och amatörer tillsammans sina huvuden för att lösa även de mest utmanande frågorna, ofta med enorma konsekvenser för mänsklighetens framtid.

10Egelskog-Hopper

Som Philae Lander nyligen visade sig är landning på en komet exceptionellt knepig. Navigera över en komets yta? Det är ett helt nytt problem. På en kosmisk skala är kometerna i bästa fall småstenar, och deras svaga gravitation tillåter vanligtvis inte markverksamhet som att flytta runt.

En hjärtlig nys kan trycka en i omlopp, och till och med hjul görs värdelösa, vilket gör rovers obehagliga för kometutforskning. Istället har NASA avslöjat begrepp för en mindre sond som kan rulla eller starta sig i låga tyngdkraftsförhållandena. Hedgehog robotarna, som de kallas nyckfullt, är i grunden kuber med spikar fästa vid varje hörn. Dessa spikar skyddar inte bara de känsliga vetenskapliga instrumenten inom men fungerar även som fötter, med hjälp av interna svänghjul för att starta Hedgehog över kometen. När finess krävs, kan igelkottet rulla sig som en tumbleweed över mindre avstånd.

Robotarna har redan passerat flera mikrogravitytester ombord på NASAs C-9-flygplan och har visat sig vara lika skickliga på en rad simulerade terräng. Hedgehogs är också lätta på NASAs kistor och kostar mycket mindre än någonting som någonsin landat på en främmande kropp.

Och den bästa delen? Att titta på Hedgehog utföra "Tornado", en spastisk rörelse som används för att frigöra "Hog från klibbiga situationer.

9Plastisk-producerande, andnings-ätande jäst

Att få tillgång till astronauter i djupt utrymme är nästan omöjligt, så lösningen är att leta efter en närmare källa - astronauterna själva. NASA har nyligen tilldelat Clemons University $ 200,000 för att perfekta en metod för att härleda plast och näring från urin och utandad CO₂.

Kemi- och bioengineeringsprofessor Mark Blenner vill använda en kombination av jäst och alger för att skapa en oförtömlig förrådskälla, inklusive omega-3-fettsyror, för att hålla astronauternas hjärnor friska. Jäst är en mirakulös organism och kan ändras för att producera alla möjliga användbara föreningar upp till och inklusive plastpolymerer, som kan vävas in i verktyg på plats, sparar massor av deg i startkostnader.

Men för att hålla jäst lycklig behöver man rikligt kväve och lipider. Lyckligtvis är kväve rikligt i urinen och levereras enkelt när naturen kallas. Att skaffa de läckra lipiderna är en mer krävande utsikter. Vissa typer av alger kan tillverka dessa fettämnen ur kol, som själv extraheras från CO₂ i astronauternas utandningar.

8The Swiss Space Janitor

Ouppmärksamma tonårsdrivare och den morbidt överviktiga är inte de enda som drabbas av skandaliga försäkringspremier. När bubblan av rymden runt jorden fyller sig med papperskorgen ökar faran för satelliter och försäkringsräntorna skyrocket.

För att dämpa risken med hypersoniska skräpkulor skickar det renaste landet i världen, Schweiz, upp en robotvaktare. CleanSpace One är namnet på en prototypisk linje av förvaringssatelliter som syftar till att suga upp de halv miljon bitarna av crudmucking upp jordens översta rader.

Efter rendezvousing med en förlorad bit av rymdutrustning vid hastigheter som närmar sig 29.000 kilometer i timmen (18.000 mph), kommer CleanSpace One-enheten ta tag i sin mekaniska arm och förfoga över den på det mest metalliska sättet: Det kommer att dyka till jorden, sönderdela både sig själv och det förekommande avslaget i processen.

Om allt går enligt planen, förvänta dig att se dessa dåliga pojkar som besöker orbitalbanorna senast 2020.

7Shooting Paintballs At Asteroids

Asteroidpåverkan kan vara dödlig för mänskligheten, och våra bästa sinnen har rekryterats för att räkna ut hur man böjer ett dommedagsscenario. Tydliga lösningar innefattar att smälta sugaren med en värmestråle eller spränga den till kärnkraftverk, men Sung Wook Paek har en ny idé-paintballs.

Paeks metod kan eventuellt formuleras efter några öl, med hjälp av Paeks metod att skjuta en salv av paintballs vid den ojämna asteroiden, belägga den med ett lager av färg och ändra dess albedo eller reflekterande index. En mörkare asteroid absorberar mer värme, smälter och genomgår en förändring i banan. På samma sätt speglar en lättare asteroid solstrålar, behåller mer av sin isiga massa och genomgår en förändring i banan.

Hur som helst skulle vi bli räddade. Och så långt som det låter är det faktiskt möjligt eftersom paintballs är mycket billigare än orbitallasrar eller nukes. Eftersom asteroider spårar sådana gigantiska banor över himlen behöver vi bara framkalla en liten förändring. Över miljon och miljon miles kan även det minsta skiftet avlägsna en asteroid från sin markbundna tjur-öga.

6Anter i rymden

Myror i rymden är inte den efterlängtade uppföljaren till Ormar på ett plan. En etablerad ISS-fixtur och fonetisk munkande, Commercial Generic Bioprocessing Apparatus Science Insert (CSI-06-program) eller kosmisk antkoloni hjälper forskare att utveckla effektivare algoritmer för att revolutionera robotteknik och AI-industrier.

Det stora med myror är att det inte finns någon verklig central intelligens. Det finns inga stora chefsmyror att förflytta uppgifter till enskilda individer. I stället är det mer av en kollektiv intelligens. Myrorna samarbetar för att känna sig av sin omgivning och sedan jobba outtröttligt för att uppnå ett mål, vare sig det är foder, kämpar eller något annat.

Genom att göra mätningar med sina antenner på väg och kommunicera dem längs linjen kan de amerikanska infödda myror som används i studien uppnå optimal effektivitet, särskilt när det gäller att leta efter och utforska nya lokaler. Och det är bara möjligt att dessa ant-härledda exploratory algoritmer kan öka våra egna möjligheter.

5NASAs nya sportbil Rover

NASA visar att det är dags att komma in i den självkörande bilmarknaden och har nyligen spårat ett modulärt robotiskt fordon (MRV) till deras Game Changing Development Program Office. Tydligen är historiens roligaste rover, MRV beskrivet som en absolut blast att hantera och har liknat med att "köra på is".

Den här dåliga pojken är också driv-för-tråd, vilket betyder att styrningen, pedalerna, motorerna och överföringen är oanslutna och i stället koordinerar elektroniskt. Estetiskt undviker det golfbilmotivet av traditionella rovers till förmån för en progressiv, dune buggy smak.

Och med sitt 100 kilometer långa sortiment och en blåsande toppfart på 64 kilometer per timme (40 km / h), är den uppbyggd i sin djärva nya stil med oöverträffad prestanda. Det handlar också som en kundvagn, men vi menar det på bästa sätt, eftersom det beror på sin oöverträffade rörlighet till en roterande uppsättning hjul. Detta nya "e-corner" -system gör det möjligt för astronauter eller biltjuvar att utföra alla slags löjliga manövrar, inklusive nollgradersvarv och sidledning.

4ARES, The Fold-Out Mars Scout

Den framtida första människan på Mars lever nu just nu, förmodligen gör astronautsprodukter, och detta faktum ger perspektiv på hur nära vi är människans största prestation (hittills). Men innan historiens mest jetlagda astronauter någonsin maraud Mars-ytan, måste vi räcka ut en chill-plats för att landa och starta Earth 2.0.

Anden, möjligheten och nyfikenheten Mars rovers jobbar sina hjul ner till blodiga nubs, välsigne sina hjärtan, men har bara täckt en kombinerad 56,55 kilometer (35,14 mi). För att utvärdera stora landsvängningar från Mars-atmosfären har banaforskare föreslagit Aerial Regional Scale Environmental Survey of Mars (ARES).

Det autonomt drivna flygplanet skulle placeras över Mars-ytan som ett mindre, jumbled paket inom en skyddande aeroshell. Efter att ha dämpat sin fallskärm och värmesköld, flyger flygplanet sig upp i midair och börjar sitt utforskningsuppdrag utan att någonsin röra den röda jorden.

Med feta vingar för att gripa den rarified martianska luften och breda blå ränder för att se färska, kan ARES lika väl vara ett Kinder Egg-pris. Lyckligtvis kan du få det bästa eftersom de fantastiska folket på NASA har skapat ett utskrivbart papper ARES för din egen civila nöje.

3 Självläkande rymdfarkoster

Kosmiska effekter uppträder vid sådana överraskande hastigheter att även de minsta föremålen kan stansa gapande hål i rymdstyrkan. På samma sätt är material som skadas ombord på rymdstationen, eventuellt genom astronautrelaterade handlingar av klumpighet, en huvudvärk för att fixa och ett monetärt avfall, eftersom det kostar en liten förmögenhet att starta lasten i omloppsbana.

Men förhoppningsvis inte länge, eftersom NASA har utvecklat ett självhälsande material som kan föryngra sig inom två sekunder efter att ha skadats. NASA uppnår detta genom dubbla stapling av polymerer runt en magisk, gelatinös goop full av en Wolverine-inspirerad substans som kallas tributylboran.

Tänk på hela get-up som en Oreo: När en projektil tränger in i en eller båda kakeskallen, stelnar en smältbar gel ihop med luft och stärker omedelbart. Detta självhälsande material är för det mesta ett bevis på konceptet på denna punkt, men en lösning som medför minimal olägenhet och skydd mot våldsam depression är en som utan tvekan kommer att övervägas för nästa generations rymdfarkoster.

2Bear biologi

För att förhindra att astronauterna får hushållsfeber miljontals kilometer hemifrån är den mest praktiska lösningen för långvarig rymdresa viloläge. Precis som filmerna, skulle astronauterna konspirera i månader eller år bara för att väcka på deras destination så färskt som de var när de började.

Men det finns ett problem med mänsklig viloläge. Okej, det finns många problem, men forskare hoppas kunna lösa en stor genom att låna lite björnbaserad biologi. Människor har ett konstant kalciumflöde mellan ben och blod, vilket vanligtvis är fördelaktigt, eftersom det betyder färska ben för dig. Men långa perioder med inaktivitet tillåter blodkalciumkoncentrationer att nå farliga nivåer och lämnar skelettsystemet utarmat, bräckligt och svagt.

Bears på något sätt kringgår det spröda benproblemet, så biologer upphandlade hjälp av 13 kvinnliga björnar genom att kidnappa dem under viloläge. Genom björnblodsanalys konstaterades att de dödande djuren undertryckar benreformering och resorption genom ett samspel mellan hormoner och enzymer. Om dessa ekvivalenta enzymer kan manipuleras hos människor, är fysiologi inte längre den begränsande faktorn för utökade kosmiska vägturer.

1ESAs Lunar Village

https://www.youtube.com/watch?v=BFr2WmeQu74
Hot av deras erövring av kometen Churyumov-Gerasimenko och drivs av en bankrulle med flera miljarder dollar, är den europeiska rymdorganisationens nyaste vetenskapliga ambition inrättandet av en månby. Våra satellits atmosfäriska brister ger en perfekt utsikt till djupt utrymme, och en sådan bosättning ger den perfekta plattformen för våra nästa generations teleskop, nu när Hubble närmar sig senilitet.

Det låter som en avlägsen rördröm, men ESA planerar att lansera sitt första lunar recon vehicle i 2018. Denna mekaniska pilgrim skulle räcka ut mot Månens södra pol och kallar vicarious europeiska dibs på någon primo terräng.Om man antar att ESA skulle kunna uträtta ett livskraftigt Moon Shuttle-system och undvika konkurs under det närmaste decenniet, kunde de första byggnadspersonalen avta på månytan redan 2024.

Men bli inte för upphetsad över att vara den första mänskliga kolonisten på månen. Den första besättningen kommer att vara helt robotic. Ett team bulldozers utrustade med 3-d-skrivare skulle ta hand om att bygga själva basen, som skulle skyddas och isoleras under en kupol. Med full vetenskaplig kapacitet och permanent postnummer kan en framtida månbas även ersätta den internationella rymdstationen för rymdbaserad experimentering.