10 rare løsninger til utfordrende romproblemer

Med så mange problemer som ingeniører og astronauter står overfor, virker det noen ganger som hele denne kosmiske utforskningen er egentlig ikke verdt det. Heldigvis setter forskere og amatører sammen hverandre for å løse selv de mest utfordrende problemene, ofte med enorme implikasjoner for menneskehetens fremtid.

10Englandskornet-hopperen

Som Philae Lander nylig viste seg, er landing på en komet ekstremt vanskelig. Navigere over overflaten av en komet? Det er et helt nytt problem. På en kosmisk skala er kometer i beste fall småstein, og deres svake tyngdekraft tillater vanligvis ikke terrestriske aktiviteter som å bevege seg rundt.

En solid nys kan føre en til bane, og selv hjul blir gjort ubrukelige, noe som gjør rovers unfeasible for kometen leting. I stedet har NASA avslørt konsepter for en mindre sonde som kan rulle eller starte seg i lavt tyngdekraften. Hedgehog roboter, som de er lunefullt kalt, er i utgangspunktet kuber med pigger festet på hvert hjørne. Disse pigger beskytter ikke bare de delikate vitenskapelige instrumentene innenfor, men fungerer også som føtter, ved hjelp av interne svinghjul for å starte Hedgehog over kometen. Når finess er nødvendig, kan Hedgehog rulle seg som en tumbleweed over mindre avstander.

Robotene har allerede bestått flere mikrogravitytester ombord på NASAs C-9-fly og har vist seg å være like dyktige i en rekke simulerte terreng. The Hedgehogs er også lett på NASAs kasser, og koster mye mindre enn stort sett alt som noen gang har landet på en fremmedlegeme.

Og den beste delen? Å se på Hedgehog utfører "Tornado", en spastisk bevegelse som brukes til å utrydde "Hog fra klissete situasjoner.

9Plastisk-produserende, åndedrettsgjødsel

Å få forsyninger til astronauter i dypt rom er nesten umulig, så løsningen er å se etter en nærmere kilde - astronautene selv. NASA har nylig tildelt Clemons University $ 200,000 for å perfeksjonere en metode for utvinning av plast og ernæring fra urin og utåndet CO₂.

Kjemisk og bioengineering professor Mark Blenner vil bruke en kombinasjon av gjær og alger for å skape en uuttømmelig forsyningskilde, inkludert omega-3 fettsyrer, for å holde astronautens hjerner sunne. Gjær er en mirakuløs organisme og kan endres for å produsere alle slags nyttige forbindelser til og med plastpolymerer, som kan veves inn i verktøy på stedet, sparer tonn deig i lanseringskostnader.

Men for å holde gjæren glad, trenger man rikelig nitrogen og lipider. Heldigvis er nitrogen rikelig i urin og lett tilgjengelig når naturen ringer. Å fremskaffe de deilige lipidene er et mer problematisk prospekt. Visse typer alger kan produsere disse fettstoffer ut av karbon, som selv er ekstrahert fra CO₂ i astronautens utånding.

8The Swiss Space Janitor

Uoppmerksom tenåringsdrivere og den sykelig overvektige er ikke de eneste som pådra seg opprørende forsikringspremier. Ettersom boblen i verdensrommet fylles med søppel, øker faren for satellitter og forsikringsrenten skyrocket.

For å dempe risikoen fra hypersoniske søppelkuler sender det reneste landet i verden, Sveits, opp en robotkonsulent. CleanSpace One er navnet gitt til en prototypisk linje med frihetssatellitter som har til oppgave å suge opp de halv million stykkene av crud mucking opp jordens øverste rekkevidde.

Etter rendezvousing med en ødelagt del av romutstyr ved hastigheter nærmer seg 29.000 kilometer i timen (18.000 mph), vil CleanSpace One-enheten gripe seg med sin mekaniske arm og avhende den på mest mulig metalliske måte: Det vil dunke til jorden, disintegrerende både seg selv og den fornærmende nekten i prosessen.

Hvis alt går i henhold til planen, regner med å se disse dårlige guttene som kjører omkretsbanene i 2020.

7Shooting Paintballs At Asteroids

Asteroideffekter kan vise seg å være dødelig for menneskeheten, og våre beste tanker har blitt rekruttert for å finne ut hvordan vi kan avlede et dødsdomsscenario. Åpenbare løsninger inkluderer smelting av sucker med en varmestråle eller sprengning av det til kjernefysiske smithereens, men Sung Wook Paek har en ny ide-paintballs.

Muligens formulert etter noen øl, innebærer Paeks metode å skyte en salv av paintballs på den fornærmende asteroiden, belegge den med et lag med maling og endre sin albedo eller reflekterende indeks. En mørkere asteroide absorberer mer varme, smelter og undergår en endring i bane. På samme måte reflekterer en lysere asteroid solstråler, beholder mer av sin isete masse, og gjennomgår en endring i bane.

Uansett, ville vi bli frelst. Og så langt som det høres ut, er det faktisk gjennomførbart siden paintballs er mye billigere enn orbital lasere eller nukes. Også, siden asteroider sporer slike gigantiske baner over himmelen, trenger vi bare å indusere en liten forandring. Over millioner og millioner av miles, selv den minste skiftet, kan fraråte en asteroide fra sitt terrestriske tulens øye.

6Anter i rommet

Myrer i rommet er ikke den etterlengtede oppfølgeren til Slanger på et fly. En etablert ISS-fixtur og fonetisk munnfylling, Commercial Generic Bioprocessing Apparatus Science Insert (CSI-06-programmet) eller kosmisk myrekoloni, vil hjelpe forskere til å utvikle mer effektive algoritmer for å revolusjonere robotteknologi og AI-bransjer.

Den store tingen om maur er at det ikke er noen ekte sentral intelligens. Det er ingen store sjefemyrer å forflytte oppgaver til blåsere. I stedet er det mer en kollektiv intelligens. Myrene samarbeider for å fornemme omgivelsene og deretter jobbe utrettelig for å oppnå et mål, enten det er foraging, slåss eller noe annet.

Ved å gjøre på-målinger med sine antenner og kommunisere dem nedover linjen, kan de amerikanske innfødte myrene brukt i studien oppnå optimal effektivitet, spesielt når det gjelder å lete etter og utforske nye lokaler. Og det er bare mulig at disse ant-avledede exploratory algoritmer kunne øke våre egne evner.

5NASA's New Sports Car Rover

NASA viser at det er på tide å komme inn i det selvdrevne bilmarkedet, og har nylig spurt en Modular Robotic Vehicle (MRV) til deres Game Changing Development Program Office. Tilsynelatende er historiens morsomste rover, MRV beskrevet som en absolutt blast å håndtere og har blitt likt å "kjøre på is".

Denne dårlige gutten er også drevet, noe som betyr at styringen, pedaler, motorer og overføring ikke er koblet til og i stedet koordinerer elektronisk. Estetisk ødelegger det golfbilmotivet for tradisjonelle rovers til fordel for en progressiv, klitbuggy-smak.

Og med sin 100 kilometer lange (62 mi) rekkevidde og en topphastighet på 64 kilometer per time (40 mph), støtter den opp sin dristige nye stil med uovertruffen ytelse. Den håndterer også som en handlekurv, men det betyr det på den beste måten, fordi den skylder sin enestående mobilitet til et roterende sett med hjul. Dette nye "e-corner" -systemet lar astronauter eller biltyver utføre alle slags latterlige manøvrer, inkludert nullgrader og sidelengs kjøring.

4ARES, The Fold-Out Mars Scout

Fremtidens første menneske på Mars lever akkurat nå, sannsynligvis gjør astronaut ting, og dette faktum gir perspektiv på hvor nært vi er menneskets største prestasjon (så langt). Men før historiens mest jetlagde astronauter noensinne mariud Mars-overflaten, må vi utvide et avslappende sted å lande og starte Earth 2.0.

Ånden, muligheten og nysgjerrigheten Mars rovers jobber hjulene sine ned til blodige nubs, velsigne hjerter, men har bare dekket en kombinert 56,55 kilometer. For å evaluere store landgrader fra Mars-atmosfæren har baneforskere foreslått Aerial Regional Scale Environmental Survey of Mars (ARES).

Det autonome drevne flyet ville bli distribuert over Mars-overflaten som en mindre, jumbled pakke innenfor en beskyttende aeroshell. Etter å ha sluttet sin fallskjerm og skjerm, flyter flyet seg i midtvei og begynner sitt speilingsoppdrag uten å røre på den røde jorden.

Med fete vinger for å gripe den rarified Martian air og brede blå striper for å se frisk, kan ARES også være en Kinder Egg-premie. Heldigvis kan du få det nest beste fordi de fantastiske folkene på NASA har skapt et utskrivbart papir ARES for din egen sivile fornøyelse.

3Self-Healing Spacecraft

Kosmiske påvirkninger oppstår ved slike overveldende hastigheter at selv de minste gjenstandene kan slå hull i hull i romfartøyet. På samme måte er materialer som er skadet ombord på romstasjonen, muligens ved hjelp av astronautrelaterte handlinger av klumpskap, hodepine for å fikse og et monetært avfall, da det koster en liten formue å starte lasten i bane.

Men forhåpentligvis ikke lenge siden NASA har utviklet et selvhelende materiale som kan forynge seg innen to sekunder etter å ha blitt skadet. NASA oppnår dette ved dobbelt stabling av polymerer rundt en magisk, gelatinøs goop full av et Wolverine-inspirert stoff som kalles tributylboran.

Tenk på hele oppstanden som en Oreo: Når et prosjektil penetrerer ett eller begge kjøttskjellene, stivner en malleabel gel inne i kombinasjon med luft og strammer umiddelbart. Dette selvhelbredende materialet er for det meste et bevis på konseptet på dette punktet, men enhver løsning som involverer minimal ulempe og sikring mot voldelig deprimering er en som utvilsomt vil bli vurdert for neste generasjon romfartøy.

2Bear biologi

For å hindre astronautene i å få hytt feber millioner av miles hjemmefra, er den mest praktiske løsningen for langvarig romferie dvalemodus. Akkurat som filmene, ville astronautene komme ut i flere måneder eller år bare for å vekke på deres destinasjon så frisk som de var da de startet.

Men det er et problem med menneskelig dvalemodus. Ok, det er mange problemer, men forskere håper å løse en stor ved å låne litt bjørnbasert biologi. Mennesker har en konstant kalsiumfluss mellom bein og blod, som vanligvis er gunstig, fordi det betyr friske ben for deg. Men lange perioder med inaktivitet gjør at kalsiumkonsentrasjonene i blodet kan nå farlige nivåer, slik at skjelettsystemet blir utarmet, skjøre og svake.

Bears på en eller annen måte omgår det sprø beinproblemet, slik at biologer oppnådde hjelp av 13 kvinnelige bjørner ved å kidnappe dem under dvalemodus. Gjennom bear-blood analyse ble det fastslått at de døde dyrene undertrykker beinreparasjon og resorpsjon gjennom et samspill mellom hormoner og enzymer. Hvis disse ekvivalente enzymer kan manipuleres hos mennesker, vil fysiologi ikke lenger være begrensende faktor for utvidede kosmiske veisturer.

1ESAs Lunar Village

https://www.youtube.com/watch?v=BFr2WmeQu74
Helt av deres erobring av kometen Churyumov-Gerasimenko og drevet av en multibillion-dollar bankroll, er den nyeste vitenskapelige ambisjonen fra European Space Agency (ESA) etablering av en månedby. Våre satellitts atmosfæriske mangler gir en perfekt utsikt til det dype rommet, og et slikt oppgjør gir den perfekte plattformen for vår neste generasjons teleskoper, nå som Hubble nærmer seg senilitet.

Det høres ut som en fjernrørsdrøm, men ESA planlegger å lansere sitt første lunar recon-kjøretøy i 2018. Denne mekaniske pilgrimen skulle strekke seg ut mot Månens sørpole og kaller europeiske dibs på ethvert primo terreng.Forutsatt at ESA kunne utarbeide et levedyktig Moon Shuttle-system og unngå konkurs i løpet av det neste tiåret, kunne de første konstruksjonspersonalet avta på månens overflate allerede i 2024.

Men bli ikke så spent på å være den første menneskelige kolonisten på månen. Det første mannskapet vil være helt robot. Et team av bulldozere utstyrt med 3-d-skrivere ville ta vare på å bygge selve basen, som ville bli beskyttet og isolert under en kuppel. Med full vitenskapelig kapasitet og permanent postnummer kan en fremtidig månestasjon til og med erstatte den internasjonale romstasjonen for rombasert eksperimentering.