14 december 2019

NASA selecteert 18 futuristische ruimtevaart conceptmissies

Van laser propulsie tot zonnesurfen, zowel geavanceerd als zeer creatief zijn ze, de 18 high-tech project voorstellen door NASA verkozen voor verdere uitwerking, studie en evaluatie om de ruimtevaart technologie qua innovatie een flinke boost te geven de komende jaren. De 18 voorstellen zijn geselecteerd in het kader van NASA’s Innovative Advanced Concepts (NIAC) programma. De studies worden ieder met een bedrag variërend van 125.000 tot 500.000 USD gefinancierd voor verdere uitwerking.

Concept ontwerpen ruimtevaartmissies credits; NASA / New Atlas

NASA heeft altijd voorloper willen zijn op het gebied van ‘bleeding-edge’ ruimtevaart technologie en is vast van plan deze koers met NIAC ongewijzigd te houden. Jim Reuter, vice-president van NASA’s Ruimtevaart en Technologie afdeling zegt hierover; “Ons NIAC programma koestert visionaire ideeën voor revolutionaire technieken  die in staat zijn toekomstige NASA missies opzienbarend te veranderen.” De NIAC selectie is onderverdeeld in fase I en II. Fase I projecten krijgen 125.000 voor een negen maanden durende concept evaluatie terwijl fase II een bedrag van 500.000 USD krijgt en twee jaar de tijd voor evaluatie. Volgens NASA zijn alle projecten nog in een conceptueel stadium en ten minste tien jaar verwijderd van toepassing in de praktijk.

Fase I omvat;

1. Bioinspired Ray for Extreme Environments and Zonal Exploration (BREEZE), van Javid Bayandor, State University of New York. Breeze is een opblaasbare robotische vlieger die door de bovenste lagen van de Venus atmosfeer (50-60 km hoogte) onderzoek moet gaan doen.

2. Power Beaming for Long Life Venus Surface Missions, van Erik Brandon, JPL/NASA. Ook een Venus exploratie missie, deze studie pakt de elektriciteitsvoorziening van oppervlakte missies aan m.b.v. een  ‘atmosferisch platform’ dat uit zonnepanelen, batterijen en microgolf transmitters zal bestaan.

Power Beaming for Long Life Venus Surface Missions van Erik Brandon credits; NASA / New Atlas

3. SmartSuit, van Ana Diaz Artiles, Texas A&M Engineering Experiment Station. Dit type pak is bedoeld voor planetaire missies en maakt gebruik van een flexibel materiaal dat zelf herstellend is en via sensoren data verzameld over de omgevingscondities.

4. Dual Use Exoplanet Telescope (DUET), van Tom Ditto, 3DeWitt LLC, Ancramdale, New York. DUET is een exoplaneet telescoop die vier keer zoveel data kan verzamelen als een grond telescoop. De telescoop is licht en kan in 1 lading meegenomen worden. DUET kan, zonder coronagraaf d.m.v. een speciale dual dispersion-techniek de verschillende lichtgolven van een exoplaneet en de bovenliggende ster scheiden.

5. Micro-Probes Propelled and Powered by Planetary Atmospheric Electricity (MP4AE), van Yu Gu, West Virginia University, Morgantown. Een studie die inspiratie vindt in de insectenwereld. Duizenden kleine microsondes van 50 gram ieder zouden een 200 meter lang koord moeten vormen en met het slepen door planetaire atmosferen de battterijenopladen van de sonde.

6. Swarm-Probe Enabled ATEG Reactor (SPEAR) Probe, van Troy Howe, Howe Industries LLC, Tempe, Arizona. SPEAR is een ultra lichte nucleair elektrisch aangedreven sonde voor deep space exploratie. De advanced thermoelectric (ATEG) generatoren zijn hierdoor goedkoper en dit zou het aantal deep space missies moeten stimuleren, met gebruik van laagverrijkt uranium zou commercieel gebruik van SPEAR tot de mogelijkheden behoren.

7. Ripcord Innovative Power System (RIPS), Noam Izenberg, John Hopkins University, Laurel, Maryland. RIPS is een stroomvoorziening systeem voor atmosferische sondes met korte levensduur. In wezen is het een lijn die uit de sonde komt, waarbij sleepkracht wordt gebruikt om tijdens de afdaling elektrische energie te genereren. Deze benadering zou geschikt zijn voor de entree en afdaling naar grote gasplaneten, dat hoog vermogen vereist gedurende een korte tijd.

8. Power for Interstellar Fly-by, van Geoffrey Landis, Glenn Research Center, NASA, Cleveland. Een interstellaire missie die gebruik maakt van een laser propulsie systeem om ultra kleine ruimtesondes interstellaire afstanden te doen afleggen voor een fly-by bij een exoplaneet.

9. Lunar-Polar Propellant Mining Outpost (LPMO), Joel Serce, TransAstra Corporation, Lake View Terrace, Californië. Mijnbouw op de maan, eenvoudiger gemaakt door in plaats van het ijs te moeten uitgraven aan de polen m.b.v. LPMO, het Radiant Gas Dynamic (RGD) proces mogelijk moeten maken. Een combinatie van microgolf en infrarood straling verzonden vanuit hoge masten om het ijs te verwarmen waardoor gasvorming en cryotraps een vloeibare substantie kan ontstaan.

10. Crosscutting High Apogee Refueling Orbital Navigator (CHARON), John Slough, MSNW LLC, Redmond, Washington. CHARON is een robotische sonde voor het opruimen van ruimteafval dat rondom de aarde cirkelt. M.g.v. een ionenmotor die zowel krachtig als licht is. De bedoeling is dat het puin opruimt dat jonger is dan 25 jaar.

11. Thermal Mining of Ices on Cold Solar System Bodies, George Sowers, Colorado School of Mines, Golden. Een ander mijnbouw concept. Deze maakt gebruik van geleiders die zonlicht zo verbuigen en sturen dat ze de ijsafzettingen opwarmen opdat het ijs kan sublimeren door boorgaten en het vervolgens opgeslagen kan worden.

Thermal Mining of Ices on Cold Solar System bodies George Sowers credits; NASA / New Atlas

12. Low-Cost SmallSats to Explore to Our Solar System’s Boundaries, van Robert Staehle, JPL/NASA. Dit project omvat grote zwermen relatief goedkope cube-sats die als secundaire lading op planetaire missies meegaan voorbij Jupiter ter exploratie.

Fase II omvat;

13. The High Étendue Multiple Object Spectrographic Telescope (THE MOST), Tom Ditto, 3DeWitt LLC, Ancramdale, New York. Een nieuw soort ruimtetelescoop die een spectrum met hoge resolutie kan opnemen voor elk object in zijn field-of-view dat 100 keer groter is dan bij eerdere telescopen. Het doet dit door licht door een rastervlak te laten gaan om het af te breken en een spectrografisch beeld van de gehele lucht te creëren met behulp van een vlak membraan dat zeer tolerant is voor oppervlaktefouten i.v.m. spiegels. Fase II zal de bouw en het testen van een laboratoriummodel van THE MOST omvatten.

14. Rotary-Motion-Extended Array Synthesis (R-MXAS), van John Kendra, Leidos Inc., Reston, Virginia. R-MXAS is een beeld radiometer met diafragma synthese die klein en licht is i.v.m. huidige cameras.

15. Self-Guided Beamed Propulsion for Breakthrough Interstellar Missions, Chris Limbach, Texas A&M Engineering Experiment Station, College Station. Voor interstellaire missies maakt deze aandrijving gebruik van een combinatie van lasers en deeltjes stralen om een zelf geleidende energiebundel te creeeren die een ruimtesonde met een snelheid van maximaal 10 procent van de lichtsnelheid kan voortbewegen.

16. Astrophysics and Technical Lab Studies of a Solar Neutrino Spacecraft Detector, Nickolas Solomey, Wichita State University, Kansas. Een miniatuur neutrino detector ontwerp voor sondes rondom de zon. De ontwerper gaat uit van een 250 kg instrument dat dezelfde prestaties levert als een 3000 ton wegende grond detector.

17. Diffractive LightSails, Grover Swartzlander, Rochester Institute of Technology, New York. Dit project maakt gebruik van een zonnezeil dat zonlicht vangt om voortstuwing van ruimtevaartuigen te bieden. In plaats van reflecterende Mylar-zeilen, zou de nieuwe versie bestaan uit optisch film materiaal. Dit zou de efficiëntie aanzienlijk verhogen, omdat de film het zeil zou toestaan om de zogeheten elektro-optische straalsturing te gebruiken, wat betekent dat de zeilen in de beste hoek worden gehouden voor optimale acceleratie.

18. Solar Surfing, Doug Willard, NASA Kennedy Space Center, Florida.Een robotische sonde naar de corona van de zon, m.g.v. speciale hoge reflectie coating een coating met hoge reflectie om een dun zonnescherm en een secundaire verzilverde reflecterende kegel tussen het schild en het ruimtevaartuig te bedekken om secundaire infraroodstraling te verspreiden. De ontwerper beweert dat dit de sonde toestaat om binnen de 695.000 km van de zon te komen, of acht keer dichterbij dan de Parker Solar Probe. Bronnen; New Atlas / NASA

Solar Surfing, Doug Willard credits; NASA / New Atlas

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.