Experții NASA au aprobat o altă listă de 25 de proiecte „nebune” de explorare spațială, autorii cărora își propun să studieze Marte cu ajutorul roboților și cyberbe-urilor „transformatoare”, să construiască un motor cu pozitron și laser pentru zborul către Alpha Centauri și, de asemenea, să-i protejeze pe Marsonauți de radiații folosind un gigant magnet.
„În acest an am primit un număr record de cereri - peste 230 de propuneri de la concurenții noștri și, prin urmare, lupta dintre ei a fost deosebit de acerbă. Aștept cu nerăbdare să văd aceste proiecte la viață”, a declarat Jason Derleth, manager de programe NIAC la Jet Propulsion Laboratorul NASA din Pasadena, SUA.
La fiecare câțiva ani, agenția organizează competiția de inovare NIAC, în cadrul căreia experții colectează și pun în aplicare cele mai îndrăznețe, bizare și promițătoare idei pentru studierea spațiului apropiat și adânc, precum și suprafața planetelor sistemului solar.
Specialiștii NASA selectează anual mai multe proiecte spațiale cu risc ridicat, dar promițătoare, inventate de mici echipe de cercetare. Apoi agenția oferă resurse și fonduri pentru implementarea lor, alți 20-25 de cercetători primesc subvenții mici pentru studiul inițial.
Prin greutăți față de stele
Astăzi, NASA și alte agenții spațiale de top din lume au recunoscut că va fi imposibil să studieze spațiul fără a crea noi centrale de propulsie și energie care să poată duce umanitatea la nivel interstelar. Imediat cinci proiecte aprobate de NIAC sunt dedicate creării unor astfel de sisteme care pot accelera navele navelor până la viteze aproape de lumină, sau se pot deplasa aproape la nesfârșit.
Trei dintre ele au fost deja aprobate în competițiile anterioare NIAC, iar acum sunt câștigătorii în a doua fază a acestui proiect, care presupune finanțare mult mai substanțială și implică faptul că autorii acestor idei au reușit să demonstreze că „proiectele lor nebune” funcționează cu adevărat.
Video promotional:
Primul a fost proiectul scandalos al „motorului Mach” care încalcă teoria relativității lui Einstein și, probabil, funcționează datorită uneia dintre proprietățile spațiului-timp, descoperite la sfârșitul secolului al XIX-lea de celebrul fizician german Ernst Mach.
El a sugerat că toate proprietățile corpurilor fizice depind nu numai de ele însele și de mediul lor imediat, ci și de locația lor în raport cu toate celelalte obiecte din Univers. Această proprietate, așa cum a arătat fizicianul american James Woodward în 1990, poate fi teoretic folosită pentru a accelera o navă spațială fără a consuma combustibil, atrăgând și respingând obiectele încărcate în anumite perioade de timp.
După cum remarcă Woodward și colegul său Heidi Firn, câștigarea primei faze a NIAC le-a oferit resursele pentru a aborda problema supraîncălzirii motoarelor de prototipuri timpurii și a dezvolta o teorie care să descrie modul în care a funcționat. Datorită acestui fapt, ei au calculat câtă energie trebuie cheltuită pentru a acoperi către Proxima b, cea mai apropiată planetă asemănătoare cu noi.
O navă de navigare cu laser interstelară așa cum a fost văzută de artist.
Banii alocați de NASA în a doua fază a NIAC vor fi cheltuiți de către fizicieni pentru crearea primelor prototipuri și validarea acestora. Dacă experimentul reușește, Firn și Woodward speculează că următorul pas ar putea fi un zbor către Proxima Centauri.
Alte două proiecte - vela cu laser Breakthrough și motorul termonuclear PuFF - se încadrează bine în matrița fizicii moderne. În cadrul primei inițiative, oamenii de știință de la Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA propun să utilizeze un laser orbital de 100 de megavati pentru a accelera o navă spațială cu o navigație de 110 metri, spre viteze aproape de lumină și a zbura la periferia sistemului solar.
Autorii celei de-a doua idei propun să creeze o instalație care comprima combustibilul termonuclear la temperaturi și presiuni aproape critice, forțând atomii săi să se unească între ei și să elibereze energie. Spre deosebire de reactoarele termonucleare și de bombe, acest gaz nu se va comprima mai departe și va genera și mai multă energie, dar va lăsa motorul sub forma unui jet de jet super-dens, capabil să accelereze nava la viteze ultra-mari.
Potrivit autorilor acestei idei, ingineri de la centrul de zbor spațial NASA numit după Marshall, o instalație similară poate fi creată astăzi folosind materiale existente. Va duce primii oameni pe Marte în doar o lună, iar în câteva decenii va zbura spre stelele cele mai apropiate de noi, folosind combustibilul „improvizat” sub formă de gaz și praf interstelar.
Calcularea nebuniei
La concurs sunt prezentate proiecte mai „realiste”. De exemplu, oamenii de știință de la Universitatea A&M din Texas, autorii proiectului PROCSIMA, propun să reducă dimensiunea și puterea atât a laserului în sine, cât și a „velei” pe care o accelerează, folosind nu unul, ci două tipuri de emițătoare. Prima dintre ele va produce încă lumină, iar a doua - un fascicul de particule încărcate, care joacă rolul unui fel de „fibră” pentru radiațiile electromagnetice.
Aceste particule, așa cum au fost concepute de autori, vor păstra fotoni în interiorul lor, împiedicându-le să se „împrăștie” prin spațiu, ceea ce va crește eficiența unui astfel de accelerator de aproximativ 10 mii de ori și îi va permite să funcționeze la distanțe mult mai mari decât descoperirea. Conform calculelor lor, PROCSIMA va putea să accelereze o sondă mică cu un diametru de un metru până la 10% din viteza luminii și să o livreze către Alpha Centauri în 42 de ani sau să aducă rapid telescopul în punctul în care gravitația soarelui începe să denatureze lumina.
Un motor laser pentru o sondă care se îndreaptă spre Alpha Centauri.
Al doilea proiect, RPP, este o variație pe tema „motorului nuclear”. Creatorii săi propun să construiască o instalație care va fi alimentată de izotopii rare. Decăderea lor va duce la formarea de pozitroni - cea mai simplă formă de antimaterie. Acești pozitroni pot fi combinați într-un singur fascicul de particule de antimaterie, ale căror coliziuni cu un fascicul de materie obișnuită vor genera o tracțiune puternică și vor accelera nava la viteze aproape de lumină.
Locuitorii planetei „fier”
Majoritatea restului proiectelor NIAC sunt dedicate studiului planetei Marte și a altor planete ale sistemului solar, precum și creării unor astfel de mașini de cercetare care ar putea funcționa la nesfârșit.
Din acest motiv, tema generală a acestor proiecte este conceptul așa-numit ISRU (utilizarea resurselor in situ), care se bazează pe ideea de a utiliza toate „mijloacele improvizate”, inclusiv aerul, rocile și alte stări ale materiei pe planete pentru a furniza sonde cu energie și combustibil. …
De exemplu, oamenii de știință de la Centrul de Cercetare Ames NASA propun să creeze și să „populeze” Marte cu un fel special de ciuperci care să poată crește pe suprafața Planetei Roșii. Aceste ciuperci vor elibera melanina și alte substanțe care absorb în mod activ radiațiile ionizante și razele cosmice și vor proteja oamenii sau mașinile de efectele radiațiilor.
În viitor, astfel de ciuperci pot fi folosite pentru a acoperi componentele din plastic ale carcasei bazelor marțiene și pentru a folosi miceliul pentru a echipa module locuibile și chiar „orașe” întregi.
Colegii lor de la JPL dezvoltă un adevărat robot de transformare care poate schimba forma și modul de mișcare, demontându-se în părți și conectându-le în alte moduri. Această mașină, denumită FAR, va consta din numeroase mini-roboți primitivi echipate cu un set de elice și alte dispozitive simple de propulsie capabile să se conecteze la obiecte de formă și dimensiune arbitrare.
De exemplu, un astfel de „transformator” se va putea transforma într-o minge condusă de vânturi, într-o torpilă care poate înota rapid sub apă, într-un analog al unui drone cu o aripă mare și în multe alte structuri capabile să rezolve o varietate de sarcini.
Robot „transformator” să exploreze Marte și alte planete.
Concurenții săi vor fi un fel de cyberbee, care sunt dezvoltate de ingineri de la universitățile din Alabama și Japonia. Insectele zburătoare, așa cum au observat de mult timp oamenii de știință, cheltuiesc energie neobișnuit de mică în timpul zborului, ceea ce va permite unui robot mic cu aripi „albine” să trăiască de mai multe ori mai mult decât o drone obișnuită și o dronă. În plus, o masă mică de astfel de cyberbuguri va permite trimiterea unui roi de astfel de roboți pe Marte.
Proiectul SPARROW, conceput pentru a căuta urme de viață pe Europa, Enceladus și alte planete cu oceane subglaciare, va funcționa într-un mod similar. Este o mică dronă alimentată de vaporii de apă produși de lander, care topește gheața din jurul planetei.
Această abordare, așa cum speră dezvoltatorii săi, va permite SPARROW să studieze simultan mai multe puncte interesante de pe suprafața acestor planete, unde pot fi găsite primele urme ale vieții extraterestre.
După cum subliniază experții NASA, toate proiectele aprobate în cadrul competiției nu sunt proiectate pentru o implementare rapidă - vor dura cel puțin zece ani pentru a le dezvolta. Cu toate acestea, potențialul tuturor inovațiilor aprobate este de așteptat să fie realizat 100%.
