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NASA专家已经批准了一份包含22个“疯狂”太空探索项目的清单,这些项目的作者正在创造“殖民”火星表面的方法,为航天器制造激光、热核和惯性发动机,以及用于征服火星的履带式全地形车辆金星。
“今年的 NIAC 比赛以及所有参加的参赛者都非常棒。我们期待着这些项目将如何改变和扩展我们探索宇宙的方式。” Jason Derleth,NASA NIAC 项目经理。
每隔几年,NASA 都会举办 NIAC 创新竞赛,在此期间,该机构的专家们会收集并实施最大胆、最异想天开和最有前途的想法,用于研究近太空和深空以及太阳系行星的表面。NIAC针对的是年轻科学家——在其框架内,NASA每年都会选择约七到十个由小型科学团队发明的风险极大且前景广阔的太空项目,并为其实施提供资源和资金。
例如,2015年,喷气推进实验室的科学家提议创建一个“搭便车”探测器,可以在经过的小行星上绕太阳系飞行;2013年,另一个小组创建了一个金星帆船项目,可以在金星上空航行。其风的影响...
今年的竞赛获奖者不仅包括刚刚加入NIAC计划的新人,还包括十几个经NASA批准并在实施中取得重大成功的项目。第一个项目获得了 12.5 万美元的赠款,第二个项目获得了 50 万美元的赠款。
NASA 指出,今年的新来者尤其雄心勃勃且不同寻常,即使对于通常在 NIAC 进行的项目也是如此。他们提出了几种星际飞船、能够“永远”在低重力行星表面跳跃的探测器等设计。
例如,太阳系外类地行星的发现以及火星过去的揭露,正在让越来越多的科学家思考殖民其他星球的可能性。
加州大学伯克利分校的亚当·阿金和他的团队提议创造一种特殊的细菌,将充满高氯酸盐和其他有毒物质的火星土壤转变为适合种植的土壤。为了解决这个问题,埃尔金的团队计划研究两种最顽强的施氏假单胞菌菌株的基因组,它们可以“吃掉”高氯酸盐,使土壤充满氮化合物,并使它们适应火星上的生活。
美国宇航局喷气推进实验室的约翰·布罗菲团队提议建造一艘由离子发动机驱动的星际飞船和围绕地球轨道运行的巨型激光驱动太阳“帆” 。这样的设计,据科学家初步计算显示,将在四年内到达冥王星,并在12年内到达X行星的预期轨道。
其运行时,由于帆本身装有离子发动机,只需要功率为100兆瓦的激光器,而不是像简单的激光“帆船”那样需要100吉瓦,这将降低帆船的成本。船舶和发射器的建造。
美国莫哈韦空间研究所的海蒂·费恩 (Heidi Fearn) 提出了一种更激进的选择,即建造一艘在一种不寻常(且仍存在争议)的时空特性上运行的星际飞船,这种时空特性是由一位著名的德国物理学家于 1896 年发现的。恩斯特·马赫.
他认为,物理物体的所有属性不仅取决于它们本身和它们的直接环境,还取决于它们相对于宇宙中所有其他物体的位置。正如美国物理学家詹姆斯·伍德沃德 (James Woodward) 在 1990 年所展示的,这一特性理论上可用于在不消耗燃料的情况下加速航天器,以一定的时间间隔吸引和排斥带电物体。
一艘由“惯性”发动机驱动的星际飞船,由该想法的作者绘制。
由于马赫的假设和伍德沃德的计算与相对论相矛盾,因此大多数物理学家对利用这种效应来制造发动机的想法持否定态度。然而,NASA 批准了 Farn 和她的同事的项目,因为近年来有足够的证据表明“马赫发动机”或 EmDrive 等奇异系统实际上可以工作。
如果这些想法得以实现,法恩的团队将首先在地球的卫星上测试马赫驱动器,然后用它飞往X行星,或者距离地球最近的系外行星,距离太阳系5到9光年。
NIAC第二阶段的参与者提出了不那么雄心勃勃但更现实的项目——研究冥王星的热核探测器、能够在金星上生存的自主履带式机器人、帆船和用于开采小行星的太空“放大镜”。
普林斯顿大学的一组科学家提议使用该大学目前正在开发的 PFRC 聚变反应堆作为研究冥王星的探测器和着陆器的发动机和动力源。由于反应堆的高功率,这两个一吨重的设备都可以在短短四年内运送到矮行星。在轨道上,探测器将产生约一兆瓦的电力,这将使所有可以想象的研究成为可能。
他们在美国宇航局喷气推进实验室的竞争对手正在制造一种机器,如果获得“政治批准”,该机器可以帮助俄美联合 Venera-D 任务。乔纳森·绍德和他在实验室的同事正在创造一种机器人,它可以承受金星表面的地狱般的条件,并在那里自主工作数月。
这种生存能力的秘密在于,AREE全地形车将几乎完全没有电子元件,其结构将类似于达芬奇的“自动机”,而不是现代的漫游车和着陆模块。科学家表示,这种混合方法将使 AREE 在金星上生活的时间创纪录,并获得大量有价值的地质信息。根据科学家的计划,AREE将配备放射性同位素电源和履带式底盘,这将最大限度地延长其使用寿命。
太阳帆的活性膜将有助于实现超高速且零燃料消耗。
太空初创公司 TransAstra 和航空航天公司正在提供两种不同寻常的探测器,这将降低发射和运行航天器的成本。跨阿斯特拉工程师正在致力于创造一种特殊的二维薄膜航天器,它可以改变其形状以最大限度地利用太阳能。反过来,航空航天公司的专家正在制造一种能够将太阳光聚焦在小行星表面并利用其能量进行采矿的探测器。NIAC 成员希望这两项计划能够降低发射和建造航天器以及整个太空探索的成本。正如美国宇航局专家强调的那样,“和平拖拉机”对于 Venus 来说,以及 NIAC 内批准的其他项目仍然是遥远的未来 - 还需要大约十年的时间才能完成它们的开发。尽管如此,航空航天局的专家仍然相信,所有已批准创新的潜力都将 100% 实现。