6 verrückte Weltraumtechnologie-Ideen Die NASA hat gerade beschlossen, mehr Geld in sie zu investieren

Die Auszeichnungen sind mehr als nur eine einfache Anerkennung innovativer Technologien, die sich Menschen für die Zukunft der Weltraumforschung vorstellen. Sobald ein Projekt angenommen wird, wird es teilweise von der NASA finanziert und rückt so der Verwirklichung einen Schritt näher.

Jedes Jahr schaffen es Dutzende Projekte auf die Liste, aber NIAC erfolgt, wie viele andere Programme dieser Art, in Phasen, und nicht alle dieser Ideen schaffen es bis zum anderen Ende. Viele geraten tatsächlich in Vergessenheit, obwohl sie auf den ersten Blick revolutionär erscheinen.

Von Zeit zu Zeit ist die NASA jedoch von einigen von ihnen so beeindruckt, dass sie schnell einspringt, um sie weiter zu unterstützen. Und genau das tat die Agentur Anfang Mai mit sechs Projekten, die zunächst bei früheren NIAC-Awards vorgestellt wurden. Ursprünglich mit Phase-I-Unterstützung ausgezeichnet, diese „sechs visionäre Konzeptstudien“ wurden gerade für zusätzliche Mittel in Höhe von bis zu 600.000 US-Dollar in den nächsten zwei Jahren freigegeben, die weiter ausgereift werden sollen.

Wahrscheinlich werden es nicht alle in die Phase III schaffen, aber diejenigen, die es schaffen, haben gute Chancen, in nicht allzu ferner Zukunft zu einer echten NASA-Mission zu werden. Ein guter Grund für uns, sie genauer unter die Lupe zu nehmen.

Gepulste Plasmarakete (PPR)

Weltraumforschungsagenturen haben immer (bisher erfolglos) von Antriebsmitteln geträumt, die einen hohen spezifischen Impuls und einen hohen Schub erzeugen können. Denn beide Dinge sind unerlässlich, damit Schiffe mit Menschen und Fracht an Bord in angemessener Zeit entfernte Ziele erreichen können.

Der Vorschlag einer gepulsten Plasmarakete (PPR) von Brianna Clements von Howe Industries verspricht genau das zu sein. Die Idee baut auf früheren Arbeiten auf dem Gebiet der gepulsten Kernspaltung auf, ist jedoch in einem kleineren Paket erhältlich und dürfte wesentlich erschwinglicher sein.

Auf dem Papier sollte das System in der Lage sein, einen enormen Schub von 100.000 N und einen spezifischen Impuls von 5.000 Sekunden zu erzeugen. Das ist mehr als genug, um ein vollbeladenes Raumschiff in nur wenigen Monaten bis zum Mars zu befördern, weit entfernt von den neun Monaten, die herkömmliche Mittel dafür benötigen würden.

Mit den Geldern aus NIAC Phase II plant Howe Industries, das Motordesign zu optimieren, einen noch höheren spezifischen Impuls daraus zu ziehen und Proof-of-Concept-Experimente an den Hauptkomponenten des PPR durchzuführen. Abschließend soll ein Schiffsentwurf für bemannte Missionen zum Mars vorgestellt werden.

ScienceCraft für die Erforschung des äußeren Planeten (SCOPE)

Mitarbeiter der NASA dürfen am NIAC teilnehmen, und genau das tat Mahmooda Sultana vom Goddard Space Flight Center, als sie ihre Idee für ein ScienceCraft zur Erforschung äußerer Planeten einreichte.

Ziel des Projekts, kurz SCOPE, ist die Entwicklung von Raumfahrzeugen mit Sonnensegelantrieb, wie sie die Welt noch nie gesehen hat. Genauer gesagt handelt es sich um Segel, die über ein gedrucktes, auf Quantenpunkten basierendes Spektrometer verfügen.

Dieses Design ist in der Art und Weise, wie es es ermöglicht, revolutionär „beispiellose Parallelität und Durchsatz der Datenerfassung sowie schnelle Reise durch das Sonnensystem.“ Wie schnell? Stellen Sie sich vor, Sie erreichen Uranus in weniger als zwei Jahren und Neptun in weniger als drei Jahren – das ist die Hälfte der Zeit, die aktuelle Raumschiffe benötigen, um dasselbe Ziel zu erreichen.

Die Funktionsweise der SCOPE-Idee wurde der Öffentlichkeit nicht näher erläutert, aber die NASA war beeindruckt genug, um sie weiter zu finanzieren. Es ist unklar, wohin die Idee in Phase II führen wird.

Radioisotop-Thermostrahlungszellen-Stromgenerator

Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei dieser Idee um a „revolutionäre Energiequelle für Missionen zu den äußeren Planeten.“ Es wurde von Stephen Polly vom Rochester Institute of Technology in Rochester, New York, vorgeschlagen und dank einiger revolutionärer Versprechen in die Phase II des NIAC-Programms aufgenommen.

Genau wie der Multimissions-Radioisotopen-Thermoelektrischer Generator (MMRTG), der derzeit den Perseverance-Rover auf dem Mars antreibt, ist dieser Generator auf die von einem Radioisotop erzeugte Wärme angewiesen, um Dinge anzutreiben.

Im Gegensatz zum MMRTG, das mit einem Durchmesser von 25 Zoll (64 cm) und einem Gewicht von 94 Pfund (45 kg) ziemlich groß ist und für den Einsatz auf einem kleinen Raumschiff völlig ungeeignet wäre, könnte der Radioisotope Thermoradiative Cell Power Generator genau hineinpassen.

Da es Thermostrahlungs- und Photovoltaikzellen nutzt, um diese Wärme in Strom umzuwandeln, könnte die Hardware im Vergleich zur Perseverance möglicherweise um das Dreifache verkleinert werden, was sie ideal für den Einsatz auf kleineren Weltraumforschern macht.

Großes Observatorium für lange Wellenlängen (GO-LoW)

Der GO-LoW ist eine Idee von Mary Knapp vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) und soll eine technische Herausforderung lösen, die Wissenschaftler seit langem beschäftigt: das Scannen des „Der Niederfrequenzradio-Himmel“ auf der Suche nach galaktischen Wundern und, wer weiß, vielleicht sogar Außerirdischen. Der niederfrequente Radiohimmel bedeutet Frequenzen zwischen 100 kHz und 15 MHz, in denen die Geheimnisse der elektromagnetischen Strahlung des Universums zu hören sind.

Die Idee ist so einfach wie innovativ. Es basiert auf einem riesigen Netzwerk von CubeSat-Satelliten, die im Weltraum platziert werden und wie ein einzelnes Teleskop funktionieren. Dieser Ansatz würde den Bau eines einzigen riesigen Weltraumteleskops überflüssig machen, das nach niederfrequenten Signalen suchen könnte.

Das CubeSat-Teleskop wäre auch in der Lage, Planeten zu beobachten, die mehr als 16 Lichtjahre von unserem Planeten entfernt sind.

Flexibles Schweben auf einer Schiene (FLOAT)

Seine Fantasie wurde von der kontinuierlichen Ausweitung unserer Weltraumforschungspläne angetrieben, von denen viele auf den Mond abzielen, und Ethan Schaler vom Jet Propulsion Laboratory kam auf die Idee eines eisenbahnähnlichen Transportsystems, das dort oben eingesetzt werden sollte – enter the Flexible Lvitation auf Track (FLOAT).

Ich sage eisenbahnähnlich, weil die gesamte Idee darauf beruht, dass eine flexible Filmschiene auf den Boden gelegt wird. Der Film würde aus drei Schichten bestehen, die unterschiedlichen Zwecken dienen würden: Graphit für die diamagnetische Levitation, ein flexibler Schaltkreis zur Erzeugung des elektromagnetischen Schubs und für die Vorwärtsbewegung sowie eine Solarpanelschicht für zusätzlichen Energiebedarf.

Plattformen, die mit an der Oberfläche abgebautem Regolith beladen sind, würden über dieser Schiene schweben und sich dorthin bewegen, wo sie benötigt werden. Die Plattformen selbst wären unterschiedlich groß und würden ihre Ladung autonom mit einer Geschwindigkeit von 0,5 Metern pro Sekunde bewegen.

Fluidisches Teleskop (FLUTE)

Die Größe der Teleskope, die wir ins All schicken, ist entscheidend für ihre Leistungsfähigkeit. Je größer sie sind, desto tiefer und weiter können sie in das Universum blicken und Geheimnisse aufdecken, von deren Existenz wir wahrscheinlich nicht einmal wussten.

Aber unser derzeitiger technologischer Stand erlaubt es uns nur, Teleskope in den Weltraum zu schicken, deren Spiegel höchstens 33 Fuß (10 Meter) groß sind – das haben wir noch nie gemacht, da der größte Weltraumspiegel, der am James Webb Space Telescope (JWST) Es ist nur 21 Fuß (6,5 Meter) breit.

Doch die von Edward Balaban vom NASA Ames Research Center vorgeschlagene Idee des Fluidic Telescope (FLUTE) beträgt atemberaubende 164 Fuß (50 Meter). Wie ist das möglich?

Die einfache Antwort lautet: Das Ding würde im Weltraum zusammengebaut werden, indem man sich das natürliche Verhalten von Flüssigkeiten in der Schwerelosigkeit zunutze macht. Dort oben neigen Tröpfchen dazu, die energieeffizienteste Form anzunehmen, nämlich eine Kugel, und an Oberflächen in der Nähe zu haften.

Mit diesem Wissen wäre es nicht unmöglich, Flüssigkeiten und einen kreisförmigen Rahmen zu verwenden, um ein riesiges Teleskop zu bauen. Das Zeug würde sich gemäß den Gesetzen, die es im Raum regeln, über den gesamten gigantischen Körper verteilen und schließlich eine mit Flüssigkeit bedeckte Oberfläche bilden.

Diese Oberfläche würde dann gezwungen sein, über dem Rahmen eine konkave Form anzunehmen, wodurch sie reflektierend würde und möglicherweise zu einem riesigen Teleskop würde.