تختار ناسا 16 مفهومًا مستقبليًا لتكنولوجيا الفضاء

مسار طويل مسطح على سطح القمر مع حاويات مربعة مسطحة تحمل أكوامًا من تربة القمر.

أحد الاقتراحات الجديدة من مختبر الدفع النفاث هو FLOAT ، حيث سيتم استخدام نظام السكك الحديدية على القمر لنقل البضائع. سوف تحلق الروبوتات المغناطيسية فوق المسار. الصورة عبر إيثان شالر /ناسا.

الفضاء مكان مزدحم هذه الأيام ، نسبيًا ، مع العديد من المهام في نظامنا الشمسي لاستكشاف الكواكب والكويكبات والمذنبات والشمس. كل الإثارة والرؤى لبعثات الفضاء الجديدة ممكنة بسبب التقدم التكنولوجي المتغير باستمرار. ولكن ماذا عن المستقبل؟ ما هي العجائب التكنولوجية التي تنتظرنا؟

قدمت ناسا لمحة عن هذا المستقبل ، مع اختيار 16 مفهومًا جديدًا لتكنولوجيا الفضاء المستقبلية ، بما في ذلك أربعة من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL) ، وكالة الفضاءأعلنفي 25 فبراير 2021.

وافقت وكالة ناسا على منح من المفاهيم المتقدمة المبتكرة التابعة لناسا (نياك) البرنامج الذي سيعطى لأكثر من عشرة باحثين لدراسة جدوى مفاهيمهم. وهذا يشمل علماء من وكالة ناسا نفسها ، ومن الصناعة والأوساط الأكاديمية.

كماجين جوستتيكفي إدارة مهام تكنولوجيا الفضاء التابعة لناسا (STMD) معلن:

من المعروف أن زملاء NIAC يحلمون بشكل كبير ، ويقترحون تقنيات قد تبدو وكأنها حد للخيال العلمي ولا تشبه الأبحاث التي تمولها برامج الوكالات الأخرى. لا نتوقع أن تؤتي ثمارها جميعًا ، لكننا ندرك أن توفير مبلغ صغير من التمويل الأولي للبحث المبكر يمكن أن يفيد ناسا بشكل كبير على المدى الطويل.

مخططات وتوضيحات للمسبارات الروبوتية الصغيرة في المحيطات الغريبة.

SWIM هو اقتراح جديد مثير حيث سيتم استخدام الروبوتات الدقيقة بحجم السنتيمتر لاستكشاف محيطات الأقمار مثل Europa و Enceladus. الصورة عبر إيثان شالر /ناسا.



اختارت STMD 16 مقترحًا للمرحلة الأولى لعام 2021. وسيتلقى كل اقتراح منحة أولية قدرها 125000 دولار من وكالة ناسا. المقترحات الناجحة في دراسات الجدوى التي استمرت تسعة أشهر مؤهلة للتقدم بطلب للحصول على منح المرحلة الثانية. تعتبر جميع المقترحات بمثابة جهود لتطوير التكنولوجيا في مراحلها الأولى دون ضمان أن تكون بعثات فعلية.

تتضمن مقترحات مختبر الدفع النفاث الأربعة 'خط سكة حديد' على سطح القمر يسمى التحليق المرن على مسار (تطفو) ، حيث سيتم نقل البضائع بشكل مستقل باستخدام الروبوتات المغناطيسية التي من شأنها أن تحلق فوق مسار مرن. سيتم فتح المسارات على السطح بدلاً من بنائها في مكانها. لن تحتوي الروبوتات العائمة على أجزاء متحركة وسترتفع فوق المسار لتقليل تآكل / تآكل الغبار القمري ، على عكس الروبوتات القمرية الأخرى ذات العجلات أو الأرجل أو المسارات.

اقتراح آخر ، من نفس الباحث ، سيكون الاستشعار مع السباحين الصغار المستقلين (السباحة) ، باستخدام الروبوتات الدقيقة المطبوعة ثلاثية الأبعاد بمقياس السنتيمتر لاستكشاف محيطات بعض عوالم المياه في نظامنا الشمسي ، مثل أوروبا أو إنسيلادوس. سيتم نشر السباحين الصغار بشكل فردي أو كسرب من روبوت واحد من نوع SESAME. هذا من شأنه أن يزيد من فرص العثور على دليل على الحياة في تلك المحيطات الغريبة. كيف باردة قد يكون ذلك؟

آلة كبيرة ذات عجلات مع مسبار طويل يحفر في عمق الأرض الحمراء.

سيكون ARD3 عبارة عن نظام حفر عميق يستخدم للبحث عن الماء السائل والأدلة المحتملة على الحياة تحت سطح المريخ. سيكون الهدف النهائي هو الحفر لمسافة تصل إلى 0.9 ميل (1.5 كم). صورة عبر Planet Enterprises / James Vaughan Illustration /ناسا.

اقتراح مختبر الدفع النفاث الثالث هو التوسيع السلبي للصفيف ثنائي القطب لسبر القمر (دواسات) ، سلسلة من الهوائيات ثنائية القطب على القمر لدراسة التركيب والبنية تحت السطحية. يتم تسليم PEDALS إلى السطح أو بالقرب منه بواسطة مركبة هبوط أو مركبة مدارية ، ويمكنها تحمل الصدمات المعتدلة إذا لزم الأمر ، وتفتح بشكل سلبي باستخدام مواد ذاكرة الشكل على السطح ، وبعد ذلك ، تحقق في التكوين والبنية تحت السطحية.

الاقتراح الرابع لمختبر الدفع النفاث هوالنظام الشمسي بوني اكسبرس، حيث تستخدم أقمار 'التوصيل' الاتصالات الضوئية لتلقي 1-3 بتابت من البيانات من مساح كوكبي مرة واحدة على الأقل في السنة. ثم يسافرون بالقرب من الأرض حيث يكونون قادرين على نقل البيانات بسرعة.

تشمل المقترحات الأخرى ما يلي:

نظام التعديل التكيفي Regolith لدعم عمليات الإنزال المبكر للكواكب خارج كوكب الأرض

استكشاف أورانوس: استمرار نشاط ChipSat / CubeSat من خلال الإرسال الإشعاعي الكهرومغناطيسي (SCATTER)

تعدين القوس الاستئصالي لاستخدام الموارد في الموقع

هياكل الفضاء على نطاق كيلومتر من إطلاق واحد

معيد آلي آلي للحفر العميق (ARD3)

تم تمكين اعتراض الكائن خارج المجموعة الشمسية وإرجاع العينة بواسطة بطاريات النظائر المشعة المدمجة ذات الطاقة الفائقة

الطاقة الذرية المستوية للاستكشاف خفيف الوزن (APPLE)

إرجاع عينة تيتان باستخدام دافعات في الموقع

ReachBot: روبوت صغير لأداء مهام التلاعب الكبيرة على الأجهزة المحمولة في بيئات كهوف المريخ

FarView: المرصد الراديوي للقمر البعيد المصنوع في الموقع

صنع التربة لموائل الفضاء عن طريق بذر الكويكبات بالفطريات

بندر خفيف

منظر من الأعلى لإطلاق صاروخ صغير من تضاريس صخرية ضاربة إلى الحمرة.

ستحصل مهمة إرجاع عينة تيتان باستخدام الدوافع في الموقع على عينات من سطح أكبر أقمار زحل تيتان وإعادتها إلى الأرض للدراسة. الصورة عبر ستيفن أوليسون /ناسا.

ريتش بوتسيتم تصميمه لاستكشاف الكهوف أو جدران الجرف العمودية على المريخ ، وهو أمر لا تستطيع المركبات الجوالة الحالية فعله بسهولة. من يدري ما يمكن اكتشافه؟

الإرجاع عينة تيتان باستخدام الوقود الدافع في الموقعستحصل البعثة على عينات من سطح تيتان ، أكبر أقمار زحل ، وإعادتها إلى الأرض لدراستها. يمكن أن يوفر هذا أدلة مهمة حول أصل الحياة على الأرض ، حيث أن تيتان يشبه ما كانت عليه الأرض البدائية قبل بضعة مليارات من السنين. يعتقد بعض العلماء أن بحار وبحيرات الميثان في تيتان قد تكون قادرة على دعم شكل من أشكال الحياة غير الأرضية حتى اليوم.

معيد روبوت مستقل للحفر العميق (ARD3) نظام حفر عميق يستخدم للبحث عن الماء السائل والأدلة المحتملة على الحياة تحت سطح المريخ. سيكون الهدف النهائي هو الحفر لمسافة تصل إلى 0.9 ميل (1.5 كم). ستقوم العربة الجوالة بالحفر أسفل الرواسب ذات الطبقات في القطب الجنوبي ، حيث تم بالفعل العثور على أدلة على وجود بحيرات تحت السطح.

هيكل كبير على شكل حديد في مدار حول الأرض مع مكونات تظهر داخله.

في الهياكل الفضائية على مقياس كيلومتر من اقتراح الإطلاق الفردي ، يمكن إطلاق هياكل قابلة للنشر بطول كيلومتر واحد (0.6 ميل) إلى المدار بإطلاق صاروخ واحد. سيكون ذلك كبيرًا بما يكفي لإنتاج جاذبية اصطناعية لرواد الفضاء. الصورة عبر Zachary Mancheste / Tzipora Thompson /ناسا.

سيكون من المثير للاهتمام أن نرى أي من هذه المقترحات ينتقل إلى المرحلة الثانية. قد يكون البعض ، بالطبع ، أكثر إثارة للجمهور من البعض الآخر ، لكن جميعهم يقدمون أفكارًا جديدة مهمة لزيادة تطوير تكنولوجيا الفضاء في القرن الحادي والعشرين. تنفيذي برنامج NIACجايسون ديرليثقالت:

هناك عدد هائل من المشاركين الجدد في البرنامج هذا العام. سيكون جميع الباحثين الذين تم اختيارهم لجوائز المرحلة الأولى ، باستثناء اثنين منهم ، من الحاصلين على منحة NIAC لأول مرة ، مما يدل على أن فرص ناسا في المرحلة المبكرة تواصل إشراك المفكرين المبدعين الجدد من جميع أنحاء البلاد.

خلاصة القول: اختارت وكالة ناسا 16 مفهومًا جديدًا لتكنولوجيا الفضاء المستقبلية لمزيد من الدراسة.

عبر JPL