۷ ایده آینده‌نگرانه تحت حمایت ناسا که اکتشافات فضایی را دگرگون می‌کند
ناسا در یک دهه اخیر بودجه چند پروژه فرازمینی را از طریق برنامه «ایده‌های نوآورانه و پیشرفته» (NIAC) برعهده گرفته است. NIAC برنامه‌ای است برای حمایت از ایده‌ها و پژوهش‌های نوآورانه در سراسر جهان، با ...
در دیجیاتو ثبت‌نام کنید
جهت بهره‌مندی و دسترسی به امکانات ویژه و بخش‌های مختلف در دیجیاتو عضو ویژه دیجیاتو شوید.
عضویت در دیجیاتوتازههای تکنولوژی
ناسا در یک دهه اخیر بودجه چند پروژه فرازمینی را از طریق برنامه «ایده‌های نوآورانه و پیشرفته» (NIAC) برعهده گرفته است. NIAC برنامه‌ای است برای حمایت از ایده‌ها و پژوهش‌های نوآورانه در سراسر جهان، با تمرکز روی فضا و سفرهای فضایی. بسیاری از ایده‌هایی که در این برنامه معرفی شده‌اند می‌توانند با فیلم‌های مارول یا فیلم‌های علمی تخیلی مورد علاقه شما رقابت کنند. حال باید پرسید دقیقا این برنامه ایده‌های نوآورانه و پیشرفته ناسا چه وظیفه‌ای دارد؟
NIAC، که اولین بار در سال ۱۹۸۸ تحت عنوان موسسه‌ی ایده‌های پیشرفته پایه‌گذاری شد، سازمانی است با هدف تغییر کارهایی که در فضا امکان‌پذیر هستند. همان‌طور که اشاره کردیم، آن‌ها ایده‌های فضایی نوآورانه‌ای را حمایت می‌کنند که ماموریت‌های فضایی آینده را ممکن یا دگرگون خواهند ساخت. از پژوهشگران پیر و جوان و از کسب‌وکارها گرفته تا دانشگاه‌های برجسته، همگی ایده‌های فضایی آینده‌گرایانه خود را برای NIAC ارسال می‌کنند.
به بهترین ایده‌ها پاداش‌هایی برای توسعه بیشتر تعلق می‌گیرد. از این جالب‌تر، NIAC این ایده‌ها را از طریق چندین فاز مطالعاتی به شرح زیر حمایت می‌کند:
- فاز ۱: مطالعات در این مرحله طی نه ماه مورد بررسی قرار می‌گیرند تا قابلیت تحقق و سطح آمادگی تکنولوژی (TRL) آن‌ها سنجیده شود. منتخبان فاز ۱ می‌توانند درخواست ادامه مطالعات را در فاز ۲ بدهند.
- فاز ۲: در این فاز ایده‌ها برای دو سال بسط پیدا می‌کنند. پژوهشگران باید یک نقشه راه برای توسعه‌های بیشتر تهیه کنند، اما از آن‌ها انتظار نمی‌رود تا حدی پیشرفت کنند که تکنولوژی‌شان به سطحی برسد که آماده انتقال به ناسا یا بهره‌برداری تجاری شود.
- فاز ۳: در این فاز تحقیق و توسعه برای دو سال دیگر ادامه پیدا می‌کند. هدف از این فاز انتقال استراتژیک ایده‌ها NIAC با بالاترین پتانسیل‌ها برای ناسا، دیگر آژانس‌های دولتی یا شرکای تجاری است.
ایده‌های مهیجی که به طور مستقیم بر آینده سفرهای فضایی تاثیر می‌گذارند در خود NIAC توسعه پیدا می‌کنند. امروز قرار است به تعدادی از هیجان‌انگیزترین ایده‌هایی که در دست توسعه هستند بپردازیم، ایده‌هایی که سال‌ها زمان برایشان صرف شده. شاید یکی از این ایده‌ها به شما انگیزه دهد تا چیزی را برای NIAC ارسال کنید.
اسپارو می‌تواند در کاوش سطح غیرقابل پیش‌بینی سیارات فراخورشیدی اقیانوس‌دار به ما کمک کند
احتمالا هرچه بیشتر به کاوش کیهان بپردازیم، سیاره‌های اقیانوس‌دار متداول‌تر شوند. اجرامی آسمانی، مثل قمر اروپای مشتری، در کهکشان خودمان هستند که فرضیه‌ها می‌گویند زیر سطح‌شان اقیانوس‌هایی از آب مایع جریان دارند. اسپارو می‌تواند به ما کمک کند تا در آینده سطح سیارات اقیانوس‌دار را با سادگی بیشتری کاوش کنیم. این طرح از طرف مهندسان رباتیک، پیشرانه و نمونه‌برداری و سیاره‌شناسان JPL، دانشگاه پردو و هانی‌بی رباتیکس ارائه شده.
اسپارو، مخفف ربات بازیابی‌شونده خودکار با پیشرانه بخار برای دنیاهای اقیانوسی، پس از فرود به کمک یک سیاره‌نورد به کار گرفته می‌شود. معماری چندپرشی ربات به آن امکان پرش در فواصل طولانی را می‌دهد. اسپارو قادر است تا مساحت‌های بزرگ را در مدتی کوتاه آنالیز کند و حتی در محیط رادیواکتیو یک سیاره خارجی به کارش ادامه دهد. این ربات ارزان، کوچک و کروی برای مطالعه سریع و موثر چشم‌اندازهای ژئولوژیکی یک سیاره به کار خواهد رفت.
پیشرانه نوری بی‌انکسار: راه حلی بالقوه برای سفرهای میان‌ستاره‌ای
در حال حاضر سفرها و پژوهش‌های میان‌ستاره‌ای در مراحل اولیه توسعه به سر می‌برند. گرچه این مانعی برای پژوهشگران نیست تا از تلاش برای توسعه راه‌های جدید و تحقق این ایده دست بکشند. تیمی از «ایستگاه تجربی مهندسی A&M تگزاس» معماری تازه و نوآورانه یک پیشرانه نوری را ارائه داده‌اند که به ما این توانایی را می‌دهد تا در عرض ۴۲ سال به نزدیک‌ترین همسایه‌مان، پروکسیما قنطورس، سفر کنیم.
برای این که درک بهتری داشته باشید باید گفت که پروکسیما قنطورس ۴.۲ سال نوری از ما فاصله دارد. کاوشگر خورشیدی پارکر می‌تواند با سرعت تقریبی ۱/۱۱۰/۴۴۷ کیلومتر بر ساعت پرواز کند، یا به عبارتی۰/۰۶۴ درصد سرعت نور!
اگر با این سرعت به سمت پروکسیما قنطورس پرواز کنید، ۶۳۰۰ سال طول خواهد کشید تا به مقصد برسید.
با استفاده از «Photon-paRticle Optically Coupled Soliton Interstellar Mission Accelerator» یا PROCSIMA، این سیستم می‌تواند سرعتی که یک فضاپیما با آن قادر به پرواز است را به طور چشمگیری افزایش دهد. با استفاده از سیستم‌های لیزر با انرژی بالا و همچنین پرتوهای ذرات خنثی با انرژی بالا، فضاپیما روی کاغذ می‌تواند به ده درصد سرعت نور برسد که این زمان سفر به پروکسیما سنتوری را به ۴۲ سال کاهش می‌دهد!
آیا در سیاره زهره حیات وجود دارد؟ لیوز می‌تواند در یافتن پاسخ به ما کمک کند
در سال ۲۰۲۰ ایده وجود حیات در زهره به یک امکان کنجکاوی‌برانگیز تبدیل شد. هرچند احتمالش خیلی کم است، اما شواهد اخیر به برخی نشانه‌های گویای اتمسفری اشاره می‌کنند که علاقه دانشمندان را بار دیگر به سیاره همسایه جلب کرده است.
تعدادی پروژه اتمسفری زهره در NIAC وجود دارند. اما چیزی که از آن صحبت می‌کنیم طراحی‌اش را مستقیما از حیات روی زمین الهام می‌گیرد. سنسورهای اتمسفری و محیط‌زیستی مرتفع زهره، یا LEAVES، سنسور اتمسفری فوق-سبک، بدون پیشرانه و ارزان است.
مینی‌سنسورها نیاز به پیشرانه فعال، راهنمایی و کنترل شناوری را از بین می‌برند، به زیرساخت بسیار اندکی نیاز دارند و واقعا ظاهری مثل برگ (leaves) دارند. لیوز قابلیت نمونه‌گیری در محل از اتمسفر زهره و هر سیاره مهم دیگری را دارد. این کاوشگرها تقریبا می‌توانند به هرجایی سرک بکشند و به شدت بادوام هستند.
آیا «توربولیفت» جاذبه مصنوعی می‌تواند آثار ماموریت‌های بلندمدت در فضا را از بین ببرد؟
جاذبه اندک یا کاهش‌یافته می‌تواند فشار طاقت‌فرسایی را به بدن انسان تحمیل کند. ماموریت‌های فضایی بلندمدت باعث آسیب‌های فیزیولوژیکی در فضانوردان می‌شوند. آسیب‌هایی مانند از دست رفتن تراکم استخوان‌ها، خشکی ماهیچه‌ها، مشکلات قلبی عروقی، نواقص حسی-تعادلی و ضعف در بینایی.
پژوهشگاه IMSG برای سفرهای طولانی آینده طرح هیجان‌انگیزی برای جاذبه مصنوعی (AG) پیشنهاد داده است که این آثار مخرب روی فضانوردان را از بین می‌برد.
توربولیفت، فضانوردان را تکان می‌دهد و می‌چرخاند که جاذبه‌ای مصنوعی و موقتی مشابه با پرش روی یک ترامپولین ایجاد می‌کند. توربولیفت ابتدا با یک حرکت خطی به اندازه‌ی 1G برای تقریبا یک ثانیه شتاب می‌گیرد، سپس ۱۸۰ درجه می‌چرخد و ظرف تقریبا یک ثانیه شتابش را 1G کم می‌کند. به گفته‌ی تیم ارائه دهنده این تکنولوژی «آسیب‌های فیزیولوژیکی را به طور همه‌جانبه و چند روشه کاهش می‌دهد یا به طور کلی از بین می‌برد.»
اگر پایگاهی روی ماه بسازیم، احتمالا بخواهیم تلسکوپی هم آن‌جا بگذاریم
مغزهای متفکر آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا پیشنهاد ساخت یک تلسکوپ رادیویی حفره‌ای در ماه (LCTR) را داده‌اند. این تلسکوپ رادیویی طول موج فوق بلند، مزایای بسیاری نسبت به رادیو تلسکوپ‌هایی که روی زمین خودمان داریم خواهد داشت. LCTR به لطف عدم وجود جو در ماه می‌تواند کیهان را با طول موج‌های بسیار بلندتری ببیند.
علاوه‌بر این، ماه به عنوان یک سپر فیزیکی عمل می‌کند و تلسکوپ را از نویزهای رادیویی زمین، یونوسفر و ماهواره‌های اطراف زمین ایزوله می‌کند. به کمک ربات‌ها، تلسکوپ می‌تواند بعد از رسیدن به حفره از پیش تعیین شده، در آن‌جا مستقر شود و خودش را سر هم کند!
جستجوی ماه‌های زحل برای حیات با استفاده از رباتیک
انسلادوس ششمین قمر بزرگ زحل است. اکثر سطح آن با یخ پوشیده شده که آن را به یکی از بازتابنده‌ترین اجرام منظومه شمسی تبدیل می‌کند. حتی از این هم شگفت‌انگیزتر، زیر بدنه یخی آن یک اقیانوس وجود دارد.
هر از گاهی آب از طریق منفذهای ژئوترمال از درون این اقیانوس‌ها به روی سطح یخی فوران می‌کند. ما همین‌جا روی زمین مشخصات محیط زیستی و ژئولوژیکی مشابهی داریم. به علاوه، در این محیط‌ها حیات یافته‌ایم. کاوشگر منفذی انسلادوس (EVE) یک ماموریت رباتیک است که وارد یکی از منفذهای انسلادوس می‌شود و درون اقیانوس دنبال حیات می‌گردد. EVE با استفاده از یک سیاره‌نورد مستقر و با ورود به یکی از این حفره‌ها فعال می‌شود. EVE فقط به دنبال حیات نخواهد بود. این ربات کوچک وظیفه نمونه‌برداری بیولوژیکی را نیز بر عهده دارد.
میتوانیم با استفاده از پیشران‌های الکتریکی هسته‌ای به هر کجای منظومه‌ی شمسی کاوشگر، محموله و فضاپیما بفرستیم
پیشران الکتریکی هسته‌ای، یا سیستم‌های NEP می‌توانند نیروی ماموریت‌های فضایی آینده را تامین کنند. اما به پیشنهاد شرکت صنایع هو به جای این که این سیستم‌های پیشرانه را روی یک فضاپیمای بزرگتر استفاده کنیم، یک پیشران الکتریکی هسته‌ای فوق سبک برای کاوش های فضایی و به عنوان راهی برای ارسال محموله‌های علمی به هر کجای منظومه شمسی خواهیم ساخت.
این کیوب‌ست‌ها ۷ کیلوگرم وزن و 4 متر طول خواهند داشت. آن‌ها نه تنها کوچک هستند، بلکه ساخت آن‌ها از بسیاری از کاوشگرهای مرسوم ارزان‌تر خواهد بود.
برای گفتگو با کاربران ثبت نام کنید یا وارد حساب کاربری خود شوید.