10 Crazy Solutions To Space Problemer

Ingenting er mer deprimerende enn å anta at mannen vil være for alltid begrenset til en enkelt, liten rock som heter Earth. Likevel, når vi forsøker å utvide vårt menneskelige imperium i romområdene, møtes vi med en rekke problemer som truer våre planer om å bli en virkelig avansert sivilisasjon. Heldigvis, vår innovasjon kjenner ingen grenser, og vår nysgjerrighet blir ofte belønnet med de mest uvanlige løsninger.

10Force Fields for å beskytte astronauter fra stråling

I 2008 utviklet forskere fra Storbritannias Rutherford Appleton Laboratory et arbeidsstyrkefelt som beskytter mot killerpartikler fra Solen. Et instrument for krig i romfilmer, den praktiske anvendelsen av virkelige feltfelt er langt mindre glamorøs, men enda viktigere fordi det ville beskytte astronauter mot kreft. Plus, det ville erstatte konvensjonelle skjerming materialer, som er tung og påvirker en skyttel nyttelast kapasitet.

Utstyrt rundt en liten modell, var "mini-magnetosfæren" i stand til å avlede mesteparten av den skadelige solstrålingen bort fra astronautene som ville være i et ekte skip. Prototypen virker ved å skape et magnetfelt som det samme rundt jorden, og det er utrolig kraftig fordi solstråling allerede er ladet, slik at den bare støter av det usynlige skjoldet. En oppskalert versjon kan redde liv hvis en solstråle brøt ut, og fremtidige versjoner kan til og med være i stand til å avlede lasere.

Mens denne teknologien ville være nyttig på vår uunngåelige første flytur til Mars, ville det kreve enorme mengder energi til strøm gjennom en 58 millioner kilometer (36 millioner mi) tur.

9Floating Solar Power Stations I Orbit

Energi-sulten Japan kan snart møte en krise da det tett befolkede landet bruker enorme mengder kraft til å kjøre sine apparater og transformere roboter. Den ekstremt jordskjelvende befolkningen er forsiktig med atomkraft, gitt den siste Fukushima-katastrofen. Videre er det ikke mye tomt land å utvikle seg til solstasjoner i et land som er mindre enn California, men likevel over tre ganger så populær.

Heldigvis har det japanske romfartsprosjektet (JAXA) en bokstavelig utenomjordisk løsning som kan kutte avhengigheten av globale ressurser: Gigantiske reflektorene i geosynkron bane rundt jorden. Disse gigantiske speilene fokuserer solens energi på mottakere - også i bane - og deretter blir den lagrede effekten fra milliarder og milliarder av små mottakerantenner strålet til Jorden i form av mikrobølgestråling.

Denne teknologien vil bygge over 100 års innovasjonsverdi, fra Teslas teorier om trådløs kraftoverføring tidlig på 1900-tallet til introduksjonen av fotovoltaisk celle for 60 år siden. Flytte en slik installasjon i bane synes den logiske progresjonen, da solceller er dramatisk mer effektive når de ikke er oppslukt av atmosfæren. Men å bygge en banebrytende solstasjon presenterer JAXA med hidtil usete logistiske komplikasjoner, så en arbeidsmodell er rundt 25 år unna.

8Using Sun Sails i stedet for drivstoff eller motorer

Sunjammer kan innlede en ny form for romferie. Kjemiske brensler er dyre og besværlige, men Sunjammer kan tappe inn i en ubegrenset energikilde for å drive seg selv og fremtidig håndverk gjennom kosmos.

Et ekteskap av blødende teknologi og arkaiske transportmetoder, Sunjammer er et gigantisk seil. Med et areal på 1210 kvadratmeter, er det i stand til å høste solvindene ved å stole på det samme grunnleggende konseptet som de gamle brukte for å utforske jorden for tusenvis av år siden.

Slated for lansering så tidlig som i november 2014 ombord på et Falcon 9-rakett, vil seilet utbryte seg en gang utplassert fra sin foreldrehåndverk og tjene som en ekspansiv værstasjon som observerer solaktivitet. Bevegelsen er avhengig av innkommende fotoner fra Solen, som selv utøver trykk til tross for deres dimensjonale størrelse. Seilet ville bruke denne momentum til å drive seg selv - sammen med et hvilket som helst skip festet til det - uten vilje av motor eller drivstoff.

Sunjammer seg selv vil bli styrt langs ganske enkelt av de krefter som det utøves av solpartikler, selv om fremtidige versjoner vil bli drevet av bølgende lasere, som er i stand til å produsere mye mer konsentrerte strømforstyrrelser. Hundrevis av år i fremtiden, et gigantisk seil i Texas-størrelse, festet til et romfartøy-kunne tillate oss å nå nabostjernesystemer innen noen få århundrer (det nærmeste er 4,3 lysår unna).

7Koloniser Månen istedenfor Mars

I menneskehetens søken etter et andre hjem virker Mars som den mest sannsynlige kandidaten, men kolonisering av vår relativt gjestfrie nabo er en oppgave flere størrelsesordener er mer kompliserte enn noe som tidligere ble forsøkt.

Så hvorfor bry deg? Månen viser seg å være et mye mer levedyktig alternativ, skyldes delvis - og tydeligvis - nærhet til jorden. Avstand er ikke det eneste hensynet, men som terraforming sverger av marsk land ville være en herlig innsats på grunn av geografiske hensyn.

Terraforming the Moon ville være mye mer håndterlig, på grunn av en overflod av viltvoksende, underjordiske hulsystemer opprettet av gamle lavastrømmer.

En base eller koloni som ligger under måneskorpen, kan sekvestrere oss vekk fra solfluksen, som gir beskyttelse mot stråling, ekstreme temperaturforskjeller og sporadiske påvirkninger som plager overflaten. Månen har dessuten en rekke kratere. Og disse kan lett bli kuppet og skape et menneskevennlig habitat der temperatur, trykk og oksygeninnhold lett kan reguleres.

6Skin-Tight, Muscle Simulering Space Suits

MIT forskere håper å erstatte de ikoniske, omfangsrike plaggdragene med en slank ny modell som også kan være en Adidas treningspakke.Fremtidige astronauter må være mobile nok til å sparke opp bergarter og grave rundt i skitt når de utforsker planeter.

Nåværende romdrag begrenser bevegelse, og de få ganger menneskene har trappet på en ytre overflate, var mindre enn smidig. MITs versjon av space suit er en body-hugging unitard som fungerer som en ekstra vegg av muskel-spiraler er innebygd i drakten som kan kontrakt og supplere astronauter kroppsbevegelser.

Viktigst av alt, spolene trykker også på drakten, og erstatter den nåværende teknologien som puster opp dagens drakter med gass - som en ballong. Uten behov for et trykket rom som beskytter astronautene fra nærvakuum i rommet, må fremtidige drakter ikke lenger være voluminøse og store.

Materialet reagerer på brukerens kroppsvarme og "slår av" når den ikke er i bruk. Og spolene selv er laget av en nikkel- og titanform-minnelegering-et fleksibelt, elastisk materiale som "husker" og kan konvertere tilbake til tidligere former. Så astronautene kan raskt ta den av eller sette den på. Dessuten ser det ikke ut til å være halvt dårlig.

5Sende embryoer inn i rommet i stedet for voksne

Muligens den galeste løsningen på problemet med utvidede romferier, foreslår Project Icarus å sende embryoer i stedet for astronauter. Når vi til slutt sprer seg ut i universet, vil varigheten av våre reiser raskt matche eller overskride den funksjonelle levetiden til et menneske.

"Sleeper Ships" eller "Seed Ships" vil fungere som gigantiske frysere som ferger massene av embryoer over hele rommet, for å kolonisere fjerne exoplaneter og muligens, i henhold til Icarus, omstarte menneskeheten, om et slikt behov noen gang måtte oppstå. Dette vil redusere flere problemer: Skibet trenger ikke å være for fort, embryoer kan lett beskyttes mot stråling, og du unngår å sende voksne som ville være igjen med ingenting å gjøre, men forstyrre tommelen. Ved ankomst ble embryoene inkubert i kunstige livmoder.

Selvfølgelig er denne ideen ganske fantastisk og forfølges ikke av store rombyråer, men det er et interessant hensyn til den fjerne fremtiden, selv med det medfølgende batteriet av potensielle ulemper til et slikt arrangement. Mest spesielt, oppdrett av barna ville være problematisk.

4Growing Planter I Martian Eller Lunar Soil For Food

Et problem for fremtidige romkolonister er næring. Det er ikke mulig å forvente konstant matleveranser hvis mennesket oppretter en andre utpost i solsystemet, så de må finne en måte å være selvforsynt med. Som en mulig løsning forsøkte et lag forskere - med variabel suksess - å dyrke avlinger i ulike typer utenjordisk jord.

Jorda ble levert av NASA, som samler forskjellige jordtyper fra vulkaner her på jorden som etterligner sammensetningen av de som finnes på månen og Mars. Den eneste forskjellen mellom disse og de opprinnelige jordene som finnes på himmellegemene er spor av ammonium og nitrater, noe som kan ha forbedret jordens fruktbarhet.

Teamet transplanterte en rekke seedlings i disse jordene, inkludert hvete, gulrøtter, tomater og sennep. De plantet også flere arter som ville konvertere atmosfærisk nitrogen til mat, ettersom plantene krever nitrogen som næring.

De fant at noen av plantene tok til de fremmede jordene, selv uten tilsetning av næringsstoffer. Marsmarken viste seg å være det beste valget, mens månens prøver var minst gjestfrie. Interessant nok gikk Mars-plantene enda bedre enn kontrollene, som ble dyrket i jord som ble skapt opp fra elvbunnene. Flere spørsmål forblir imidlertid, siden innføringen av mikrogravity kunne ytterligere komplisere saker. Vannretensjon kan også radikalt endre ting, siden prøvene i studien ble dyrket i potter.

3Diverting asteroider ved å smelte dem med lasere

Asteroideffekter er en presserende bekymring. Vi har ikke blitt rammet av en stor en stund. Og siden jorden regelmessig smugges av store romstenger, må vi kanskje takle muligheten for total tilintetgjørelse en dag.

Å blåse en asteroide til rifter ved hjelp av en enorm bombe er ikke et mulig alternativ - eksplosjonen ville ganske enkelt skape mange mindre stykker som ville regne ned over planeten vår. Den beste løsningen ser ut til å smelte en liten patch av asteroide ved hjelp av en kraftig orbital laser.

Flere forskjellige lasersystemer har blitt foreslått, inkludert DE-STAR, som ser mistenkelig ut som en enorm, åpen matchbok. Ett ansikt inneholder solcellepaneler som konsentrerer solens stråler og den tilstøtende overflaten produserer en rekke lasere som fusjonerer inn i en enkelt stråle.

Utrolig, strålen vil fokusere på en 30 meter lang (100 ft) diameter patch av asteroide fra over 148 millioner kilometer (92 millioner mi) unna, som er omtrent avstanden fra jord til sol. Dette vil bokstavelig talt gi asteroiden en helt ny hale, og spyting av materiale vil avlede fjellet vekk fra planeten vår. Et system av denne kompleksiteten vil sannsynligvis ikke være klar i ytterligere 30-50 år, siden hver "klaff" av matchboken må være nesten 10 kilometer lang.

2Sticking Probes To Comets Bruke "velcro"

NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) utvikler en linje med "klebrig-fingered" roboter med uovertruffen fingerfylling. Dubbed Lemur Bots-det finnes flere varianter - disse robotene har flere applikasjoner, men de er verdsatt for deres evne til å sannsynligvis låses på asteroider.

Å kontakte en asteroide eller komet er en utrolig feat av matematisk koordinasjon, men å kunne gripe inn og slippe av en slik romberg vilje er en enestående oppgave. Lemur Bot bruker hundrevis av små, mikro-ryggradsankre som kan ta tak i overflater og deretter like lett løsne, slik at boten går på sin glatte måte.Det er i utgangspunktet det samme prinsippet bak borrelås.

Lemurs smidige, ryggradsdekkede lemmer vil tillate det å utforske kometenes overflater mens de forblir sikkert festet lenge nok til å samle prøver. Disse bitene av rommets rusk har bokstavelig talt ingen gravitasjonspåvirkning, så selv en sterk nys kan enkelt sende dem omsorg i rommet. Roboten kunne også sendes til Mars, hvor den kan bruke sitt kardborrelås til å skala opp lava-rørene for å samle prøver for analyse.

1Man-laget planter for å produsere oksygen

Astronauter har en tendens til å dø ganske raskt uten oksygen. Så ville det ikke vært fint hvis vi hadde en enkel, lavteknologisk måte å skape pustende luft på? Julian Melchiorri, en student ved Royal College of Art, synes det, og har utviklet et syntetisk blad som kan skape oksygen.

Robotbladet inneholder kloroplaster, de biologiske konverteringssentrene finnes i virkelige planter. Disse små oksygenfabrikkene er suspendert i en matrise av silkeproteiner og konvertere CO₂, vann og lys inn i nødvendig oksygen for mennesker i rommet. Det er ikke nødvendig å bekymre seg for effekten av mikrogravity, noe som kan hindre våre forsøk på å vokse ekte planter i rommet.

Bladet kan gjøre terraforming langt lander mye lettere, da et tynt belegg av dette materialet kunne brukes overalt. For eksempel kan det linje veggene og takene til våre fremtidige romområder, og skape et levedyktig miljø i hvilken som helst lukket struktur.

Den eneste nødvendige ressursen er vann, da lys er rikelig og CO₂ er produsert av astronauter døgnet rundt. Vann bør være lett nok til å skaffe seg, ettersom NASA og andre romorganisasjoner allerede har perfeksjonert teknikkene som brukes til å konvertere urin til drikkevann H₂O igjen og igjen.