Ежегодно НАСА проводит программу NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) для инженеров и изобретателей, чтобы отобрать самые интересные идеи, которые могут воплотиться в жизнь когда-нибудь в будущем. Участникам предлагают не ограничивать фантазию и предлагать «радикальные улучшения для существующих технологий или полностью новые концепции». Самые лучшие проекты получают небольшое финансирование для более детального изучения.
Недавно комитет НАСА определил список из 13 участников программы NIAC 2016 года. Среди них — сотрудники НАСА, частные фирмы и университетские команды. Все коллективы предложили очень интересные идеи.
Легковесный многофункциональный планетный зонд для исследований и передвижения в экстремальных погодных условиях
Политехнический университет Виргинии и университет штата
Разработчики предлагают новую конструкцию щита для защиты от нагрева при спуске в атмосфере. Этот щит одновременно является и посадочным устройством. После спуска зонд сможет перекатываться по поверхности планеты.
Атмосферный зонд для Венеры с использованием местных источников энергии
Лаборатория реактивного движения НАСА
Предполагается осуществлять электролиз воды с помощью электричества от фотопанелей. Полученный водород хранится и при необходимости закачивается в оболочку шара для набора зондом высоты. Он же используется как топливо. Такой метод позволит опускаться для исследований в нижние слои атмосферы, где света недостаточно для фотопанелей, а потом подниматься обратно.
Превращение астероидов в механические автоматы
Made In Space, Inc.
Компания предлагает оригинальный метод перемещения астероидов — отправить на поверхность роботов с инструментами и топливом, которые будут строить базовые подсистемы космического корабля, используя местный материал. После этого сам астероид, фактически, превратится в космический корабль.
Анализ молекулярного состава удалённых объектов
Политехнический университет штата Калифорнии
Предложенная система сможет определять молекулярный состав холодных объектов, таких как астероиды, кометы, планеты, спутники планет, — с удобной позиции издалека. Для этого в объект стрельнут лазером, чтобы испарить немного материи, а затем наведут спектрометр на горячую точку попадания через слой испарённого газа.
Brane Craft
The Aerospace Corporation
Практически двухмерный космический корабль, который состоит из плёнки. Такая конструкция даёт ему соотношение мощности к весу 7,7 кВт/кг. Двигатели наносятся электроспреем. Топливо хранится в 10-микронном слое между двумя каптоновыми листами. Этого топлива хватит для путешествия с земной орбиты к Марсу и обратно. Этому кораблю вместо обычных сенсоров нужны двухмерные, весом не более 35 г на 1 м2. Аппарат предполагается использовать для расчистки мусора на низкой земной орбите.
Обнаружение экзопланет в звёздном эхе
Nanohmics, Inc.
Все звёзды колеблются с частотой от наносекунд до дней. Эти колебания можно использовать для обнаружения экзопланет, если использовать современные вычислительные техники. Теоретически, такая техника обеспечивает даже более высокое разрешение, чем интерферометры.
Mars Molniya Orbit Atmospheric Resource Mining
Космический центр Кеннеди НАСА
Судя по всему, концептуально новая архитектура каким-то образом поможет «ловить» и опускать на марсианскую поверхность грузы и экипажи с Земли.
Путешествие к центру ледяных лун
Лаборатория реактивного движения НАСА
В классическом научно-фантастическом романе Жюля Верна «Путешествие к центру Земли» профессор Отто Лиденброк и его группа опускались в жерло исландского вулкана, и там внизу нашли подземный океан и прочие чудеса. Вот почему Лаборатория реактивного движения НАСА стремится проделать такое же путешествие на Европе и Энцеладе. Они предлагают использовать тройную систему из аппарата на поверхности (SM), спускаемого аппарата (DM) и подводных модулей (AUV).
E-Glider: активный электростатический полёт для исследования космических тел без атмосферы
Лаборатория реактивного движения НАСА
Пространство около безатмосферных тел (астероиды, кометы, Луна) несёт электрический заряд из-за фотоэлектрической солнечной бомбардировки. Электростатический глайдер будет взаимодействовать с этим полем за счёт собственного заряда.
Переработка и печать электроники
Исследовательский центр Эймса в НАСА
Синтетически улучшенные микробы (ГМО) поедают старую электронику, а затем сами микроорганизмы используются как материал для печати новой электроники. Технология найдёт применение и на Земле, и на Марсе: можно использовать газ из марсианской атмосферы.
Механические роверы для экстремального окружения
Лаборатория реактивного движения НАСА
Венера с облаками из серной кислоты, экстремальной температурой и давлением — одно из самых враждебных мест в Солнечной системе. Только пару советских аппаратов смогли добраться до её поверхности. Даже этим надёжным зондам удалось продержаться только 23 и 127 минут, прежде чем электроника вышла из строя. НАСА предлагает полностью механическую конструкцию с закалёнными металлом — у такого аппарата будут шансы.
Концепция механического автомата — автономной машины, которая выполняет заложенные инструкции — известна 2300 лет со времён Антикитерского механизма (механический компьютер из Древней Греции). НАСА предлагает заменить электронные компьютеры механическими автоматами для исследования самых враждебных мест: Венеры, Меркурия, магнитосферы Юпитера, газовых гигантов, мантии Земли и вулканов повсеместно по Солнечной системе.
Орбитальный и спускаемый модули для Плутона на портативном термоядерном реакторе
Princeton Satellite Systems, Inc.
Термоядерный реактор для двигателя типа Direct Fusion Drive (DFD) сейчас разрабатывается в Принстоне. Развиваемой тяги благодаря реактору хватит, чтобы доставить тонну груза к Плутону за 4-6 лет. По прибытии реактор будет выдавать мощность 2 МВт. Этого достаточно для широкополосной связи с Землёй, энергоснабжения спускаемого модуля с орбиты и кардинально расширенного набора инструментов. Несмотря на недавний пролёт мимо Плутона аппарата New Horizons, у нас всё ещё очень мало информации об этой карликовой планете.
NIMPH: самоходный мини-сборщик образцов на ледяных лунах Юпитера
Exoterra Resource, LLC
Сбор образцов грунта с Марса, Луны и спутников Юпитера — одна из первоочередных задач НАСА. Но это очень дорогая процедура при использовании традиционных способов Проект NIMPH предусматривает уменьшение бюджета за счёт использования солнечной энергии, дешёвых наноспутников типа CubeSat и местных водных ресурсов на ледяных космических телах. На поверхность опускается самоходный наноспутник, который потом сам взлетает вместе с образцом. Такими методами, например, миссию к Европе можно удешевить на порядок.
