Експерти НАСА схвалили список із 22 “божевільних” проектів з освоєння космосу, автори яких створюють методики “колонізації” ґрунту Марса, створюють лазерний, термоядерний і інерційний двигун для зорельотів і гусеничний марсохід для підкорення Венери, повідомляє сайт агентства.
“Конкурс NIAC цього року і всі кандидати, що брали участь в ньому, були відмінними. Ми з нетерпінням чекаємо, як кожен з цих проектів змінить і розширить те, як ми досліджуємо Всесвіт”, — заявив Джейсон Дерлет (Jason Derleth), керівник програми NIAC в НАСА.
Кожні кілька років НАСА проводить конкурс інноваційних розробок NIAC, у рамках якого фахівці агентства збирають та втілюють в життя найсміливіші, химерні і перспективні ідеї по вивченню ближнього і далекого космосу, а також поверхні планет Сонячної системи. NIAC націлений на молодих вчених – в його рамках НАСА щороку відбирає близько семи-десяти вкрай ризикових і перспективних космічних проектів, придуманих невеликими науковими колективами, і надає ресурси і кошти на їх реалізацію.
Приміром, у 2015 році вчені з JPL запропонували створити зонд-“автостопник”, що літає по сонячній системі “верхи” на астероїдах, а в 2013 році інша команда вчених створила проект венеріанського “вітрильника”, який рухався б по Венері під дією її вітрів.
Цього року серед переможців конкурсу були не тільки новачки, які тільки приєдналися до програми NIAC, так і десятка вже схвалених НАСА проектів, які досягли значних успіхів у їх реалізації. Перші отримали гранти розміром до 125 тисяч доларів США, а другі – гранти розміром в 500 тисяч доларів США.
За межею нескінченності
Новачки в цьому році, як зазначає НАСА, були надто амбітними і незвичайними навіть для тих проектів, які зазвичай потрапляють в NIAC. “Новачки” запропонували кілька проектів зорельотів, зонди, здатні “вічно” стрибати по поверхні планет з малою гравітацією, а також багато іншого.
Наприклад, відкриття землеподібних планет за межами Сонячної системи і розкриття минулого Марса змушують все більше вчених задуматися про можливості колонізації інших світів.
Адам Еркін (Adam Arkin) з університету Каліфорнії в Берклі і його команда пропонують створити спеціальну бактерію, яка буде перетворювати ґрунт Марса, насичений перхлоратом та іншими отруйними речовинами, у ґрунт, придатний для висадки рослин. Для вирішення цього завдання команда Еркіна планує вивчити геноми двох найбільш живучих штамів мікроба Pseudomonas stutzeri, здатних “з’їдати” перхлорати і насичувати ґрунт сполуками азоту, і пристосувати їх до життя на Марсі.
Команда Джона Брофі (John Brophy) з Лабораторії реактивного руху НАСА пропонує створити зореліт-вітрильник, обладнаний іонним двигуном і гігантським “вітрилом”- сонячною батареєю, який буде живитися лазером, встановленим на Землі або на її орбіті. Така конструкція, як показують попередні розрахунки вчених, досягне Плутону за чотири роки і долетить до передбачуваної орбіти “планети ікс” за 12 років.
Для її роботи, за рахунок наявності іонного двигуна в самому вітрилі, потрібен лазер потужністю 100 мегават, а не 100 гігават, як для простого лазерного “вітрильника”, що скоротить витрати на запуск корабля і будівництво випромінювача.
Хайді Ферн (Heidi Fearn) з Інституту космічних досліджень в Мохаве (США), пропонує ще більш радикальний варіант створення зорельота, що працює на незвичайній (і поки суперечливій) властивості простору-часу, яка була відкрита в 1896 році відомим німецьким фізиком Ернстом Махом.
Він припустив, що всі властивості фізичних тіл залежать не тільки від них самих і їх безпосереднього оточення, але і їх розташування щодо всіх інших об’єктів у Всесвіті. Це властивість, як показав американський фізик Джеймс Вудвард в 1990 році, можна в теорії використовувати для додання прискорення космічному кораблю без витрати палива, притягаючи і відштовхуючи заряджені об’єкти в певні періоди часу.
Зореліт на “інерційному” двигуні, малюнок автора ідеї
Так як гіпотеза Маха і викладки Вудварда суперечать теорії відносності, більшість фізиків негативно ставиться до ідеї використовувати цей ефект для створення двигуна. Тим не менш, НАСА схвалив проект Ферн і її колег, так як в останні роки накопичилося досить багато відомостей, що подібні екзотичні системи, такі як “двигун Маха” або EmDrive, можуть дійсно працювати.
Якщо ці ідеї пройдуть перевірку, то команда Ферн спочатку перевірить роботу “двигуна Маха” на навколоземних супутників, а потім використає його для польоту на “планету ікс” або найближчу до Землі екзопланету на відстані в 5-9 світлових років від Сонячної системи.
Турпутівка на Плутон
Учасники другої фази NIAC запропонували менш амбітні, але більш реалістичні проекти – зонд з термоядерним двигуном для вивчення Плутона, автономний гусеничний робот, здатний вижити на Венері, корабель-парус і космічну “лупу” для видобутку корисних копалин на астероїдах.
Команда вчених з Прінстона пропонує використовувати термоядерний реактор PFRC, який зараз розробляється в стінах університету, в якості двигуна та джерела живлення для зонду і посадочного модуля для вивчення Плутона. Обидва цих апарату масою тонну можна буде доставити до карликової планети, завдяки високій потужності реактора, всього за чотири роки. На орбіті зонд буде виробляти близько мегавата електроенергії, що дозволить провести всі дослідження, які тільки можна уявити.
Їх конкуренти з Лабораторії реактивного руху НАСА створюють машину, яка може допомогти спільній російсько-американській місії “Венера-Д”, якщо її схвалять. Джонатан Саудер (Jonathan Sauder) і його колеги з лабораторії створюють робота, який зміг би витримати пекельні умови на поверхні Венери і автономно працювати там протягом багатьох місяців.
Секретом такої живучості буде те, що венерохід AREE буде майже повністю позбавлений електронних компонентів і буде нагадувати за своїм устроєм “автомати” Леонардо Да Вінчі, а не сучасні марсоходи і посадочні модулі. Подібний гібридний підхід, як відзначають вчені, дозволить AREE прожити рекордно довгий час на Венері і отримати масу цінних геологічних даних. Як планують вчені, AREE буде обладнаний радіоізотопним джерелом живлення і гусеничною ходовою частиною, що максимально продовжить його життя.
Активний сонячний парус-мембрана допоможе досягти надвисоких швидкостей з нульовою витратою палива
Приватний космічний стартап TransAstra і фонд Aerospace Corporation пропонують створити два незвичайних зонда, які скоротять витрати на запуск та експлуатацію космічних кораблів. Інженери TransAstra працюють над створенням особливого двовимірного космічного корабля-мембрани, здатного змінювати свою форму для отримання максимальної кількості сонячної енергії.
Фахівці Aerospace Corporation, в свою чергу, створюють зонд, який здатний фокусувати світло Сонця на поверхні астероїдів і використовувати його енергію для видобутку корисних копалин. І те й інше, як сподіваються учасники NIAC, скоротять витрати на запуск і будівництво космічних кораблів і вивчення космосу в цілому.
Як підкреслюють експерти НАСА, і “мирний трактор” для Венери, й інші проекти, схвалені в рамках NIAC, поки є справою віддаленого майбутнього – на завершення їх розробки піде ще близько десяти років. Тим не менш, фахівці аерокосмічного агентства впевнені, що потенціал всіх схвалених інновацій буде реалізований на всі 100%.