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泰坦上的飞机和月球上的管道NASA正在考虑的狂野的未来技术

  美国宇航局(NASA)的先进概念计划,旨在"使不可能成为可能"。现在,已经选择了14个值得进一步研究的项目。
  未来的太空探索需要伟大的想法,美国宇航局不反对考虑一些大胆的想法。NASA的创新先进概念(NIAC)计划正是为此而存在的,它已经选择了值得初步研究的下一批概念。
  美国宇航局昨天宣布,最新一轮的 NIAC 资助授予了14个研究团队,每个团队获得17.5万美元,用于进一步发展他们的概念。在这14个中,有10个是首次获得NIAC。这些都是初步的第一阶段研究,需要在九个月内完成。
  NIAC的项目主管迈克尔·拉普安特(Michael LaPointe)在声明中说:"NIAC的第一阶段研究,有助于NASA确定这些想法是否能为未来的太空探索能力奠定基础,并实现令人惊叹的新任务。"
  在第一阶段的成功,就可以看到其中一些概念转移到第二阶段。在第二阶段,研究人员将获得更多资金,并再获得两年时间来进一步开发他们雄心勃勃的计划。 只有少数人能进入第三阶段。
  NIAC的拨款通常涵盖广泛的空间利益,今年的选择也没有什么不同。NASA在地球和空间科学、空间探索,以及对航天局特别重要的推进阿尔忒弥斯议程之间取得了平衡,NASA正在寻求可持续和长期的重返月球计划。
  飞翔的  AirTitan
  其中,更引人注目的概念是由行星企业的行星科学家奎因·莫雷(Quinn Morley)设想的AirTitan项目。以前已经有人提出过探索土星卫星泰坦的各种概念,美国宇航局已经在准备蜻蜓任务,但莫雷的想法显然是更高一级的。自动驾驶的 AirTitan 飞行器在泰坦厚厚的大气层中飞行,就像在它的甲烷湖上航行一样舒适。
  奎因·莫雷设想 AirTitan 每天都有航班,因为它可以无缝地从水路(呃,是甲烷船?)过渡到飞机。除了对土卫六复杂的大气进行采样外,探测器还将收集和分析液体样本。事实上,土卫六具有重要的天体生物学意义,因为它可能拥有生命起源前的有机化学物质。也就是说,厚厚的油湖可能会带来问题,但奎因·莫雷表示,充气机翼衬垫可以"提供弹性,减轻污泥积聚的问题。"
  天文卫星巨型星座
  NASA也对麻省理工学院玛丽·纳普(Mary Knapp )提出的长波大天文台(GO-LoW)概念感兴趣。这个天基天文台将由数千颗相同的卫星组成,它们在第五地球-太阳拉格朗日点(L5)工作。通过寻找频率在100千赫到15兆赫之间的无线电发射,该卫星阵列可以研究遥远系外行星的磁场,并探测到与地球相似的岩石系外行星。
  上图:描述了使用低频矢量传感器的长波大天文台(Go-low)。
  玛丽·纳普表示:"快速失败、成本低廉的方法与传统做法大相径庭,"他补充道,"SpaceX和其他进入运载火箭市场的新公司,通过制造创新和巨型星座背后的规模经济,推动了市场成本越来越低。"
  球束(Pellet-beam)推进
  NASA希望加州大学洛杉矶分校的阿图尔·达沃扬(Artur Davoyan)进一步发展他的球束推进系统概念,这位机械和航空航天工程师设想将重型航天器运送到太阳系目标,甚至进入星际空间。 这个被提议的推进系统将使用粒子束(由激光推动的微观超高速粒子束),将宇宙飞船推到预定的位置。与其他概念不同,球束允许重型航天器的运输,阿图尔·达沃扬说,这"极大地增加了可能执行任务的范围"。
  上图:突破性空间探测用球束推进装置。
  他声称,球束推进可以在不到一年的时间内将有效载荷送到外行星,并在大约3年的时间内到达地球-太阳距离(AU)100倍以上的距离。对于目前的研究,阿图尔·达沃扬将考虑使用球束在不到20年的时间内将1吨有效载荷运输到500 AU的有效性。作为参考,冥王星距离地球"只有"35.6天文单位(AU),而45年前发射的NASA旅行者2号现在距离地球大约133天文单位(AU)。
  月球南极的氧气管道
  NASA的阿耳特弥斯 (Artemis)计划的一个关键优先事项是在月球上保持可持续的存在,这是一个挑战,NASA可以通过使用现场资源来克服这一挑战,例如从月球表层(土壤)和水冰中提取氧气。休斯敦月球资源公司的彼得·柯雷里(Peter Curreri)对此表示赞同,但他并不支持NASA目前的计划,他解释道:
  目前资助的原位(现场)氧气提取工作,包括将氧气装入压缩气罐或将其液化并储存在杜瓦瓶中。无论哪种方法,都需要用卡车把罐子或杜瓦瓶运到各种设施中使用。在月球车上移动氧气的过程比提取过程更耗能,考虑到资源提取区域将距离人类栖息地或液化工厂很远,因此被认为是在月球上获得就地氧气的最昂贵的方面。
  相反,彼得·柯雷里 建议在月球南极建造一条月球管道,因为月球的大部分水冰都位于那里。这个概念引起了美国宇航局的注意,并获得了第一阶段的研究经费。
  这些管道将为定居者提供源源不断的宝贵氧气,同时也将分散的定居点连接起来。彼得·柯雷里 说:"从来没有人在月球上铺设管道,它将彻底改变阿耳特弥斯计划在月球表面的运作,降低成本和风险。 "
  在火星上种植砖块
  NASA也把目光放在了火星上,所以它想让内布拉斯加大学林肯分校的工程师靳康瑞(Congrui Grace Jin)具体化她在火星上种植砖的想法,而不是从地球上进口砖。事实上,定居者需要在火星上建造建筑,但这需要在不同的任务中发射、运输材料,增加了成本。更实际的是,靳康瑞的研究"提出,与其将预制的舾装件运往火星,不如通过使用蓝藻和真菌作为建造剂,在原地建造栖息地。"
  这些微生物将被诱导产生生物矿物和聚合物,将火星风化层粘合成积木。靳康瑞表示:"这些自我生长的积木,后来可以组装成各种结构,比如地板、墙壁、隔板和家具。"
  上图:生物矿化使火星上的栖息地装备能够自我生长。
  以上这些只是 NASA 为今年的 NIAC 拨款选择的14个概念中的几个。你可以在NASA网站上了解更多关于其他研究计划的信息。需要明确的是,这些概念还没有被批准为实际项目 —— 它们都需要通过NASA的取样测试。这些想法中的一些,甚至全部可能会夭折,但这些猜测总是值得的,是对最终可能发生的事情的预览。
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