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10 nuevos conceptos de vehículos espaciales que cambian el juego
Los conceptos más emocionantes son generalmente los más alejados de la fructificación. Pero si nuestros antepasados no hubieran explorado lo improbable, nunca habríamos saltado el Mar de la Tranquilidad o habíamos estrellado protones en el polvo. De manera similar, si no abrazamos lo poco probable hoy, nunca podremos experimentar los planetas exteriores o los parques temáticos abiertos en Marte.
10 Gravimetría de Flyby caliente
Mientras que la mayoría de los satélites están creciendo, el ingeniero aeroespacial Justin Atchison propone ir más pequeño, mucho más pequeño. Y se le ha otorgado una subvención de Fase I de la NASA para desarrollar su propuesta de Gravimetría de vuelo enjambre. Eso suena increíblemente siniestro, pero los enjambres son en realidad escuelas de sondas adorablemente pequeñas. Este fue uno de los 12 proyectos para recibir la bendición tentativa de la NASA en un simposio reciente sobre conceptos exploratorios avanzados.
Los enjambres son perfectos para estudiar algunos de los cuerpos más pequeños de nuestro sistema solar. La gravedad casi inexistente de estos cuerpos los ha dejado sin cartografiar. Sin la gravedad actuando como la cuerda metafórica entre la bola y la paleta, se disparan uno al otro a bastante velocidad. Los pequeños robots ofrecen una solución. Y Atchison quiere arrojarlos a los pequeños asteroides.
Es difícil determinar las masas de minúsculos trozos espaciales. Por lo tanto, una sonda madre más grande disparará un buckshot de sondas reflectantes para bebés directamente a la cara de un asteroide. Las numerosas rutas de vuelo dispersas de las nanoprobas se combinarán digitalmente para extrapolar el campo gravitatorio del cuerpo. Y es súper eficiente, ya que un solo lote de nanoprocesos baratos realiza el trabajo de muchos sobrevuelos convencionales. Los datos entregados por los asteroides diminutos proporcionan firmas químicas y pistas sobre las estructuras internas.
9TALISE: Paddle Boats On Titan
Aunque Europa y Marte obtienen la mayor parte del amor en la búsqueda de alienígenas, la luna más grande de Saturno, Titán, puede albergar silenciosamente a los alienígenas más interesantes de todos. Europa tiene un océano de agua salada, y sabemos que el Marte temprano podría haber pasado por la Tierra adolescente. Pero a -180 grados Celsius (-290 ° F), los mares de Titán han intercambiado agua por hidrocarburos líquidos. Entonces, si surgiera alguna forma de vida en este ambiente absurdo, tendría una estructura única.
Los rovers convencionales no se mojan los pies. Entonces, para encontrar estas formas de vida aterradoras, necesitamos surcar los mares de metano con un bote de remos. Diseñado por una cooperativa de ingenieros y astrobiólogos españoles, TALISE parece arrancado de un catálogo de Playskool. Sin embargo, su destino se encuentra en el corazón del segundo mar más grande de Titán, Ligeia Mare. Formalmente el Explorador Propulsado de Muestreo In Situ de Titan Lake, TALISE pesa más de 100 kilogramos (220 lb) y sería bueno para una misión de seis meses.
Todavía no hay fecha de lanzamiento, ya que los creadores aún están decidiendo por un sistema de propulsión. Aunque después de mucho sacrificio, se reducen a tres opciones: ruedas lisas, paletas o sacacorchos. Lamentablemente, todas las mejores opciones ya se consideraron inviables. Así que no se emocione demasiado ante la perspectiva de pisadas de tanques, hélices y aviones de reacción.
Helicóptero 8Mars
Innumerables conceptos de rover se han propuesto a lo largo de los años. Así que tienen casi tantos sistemas de propulsión, incluyendo rodar, rebotar, enterrar e incluso nadar.
Pero no hemos visto muchos rovers voladores, hasta ahora. Al introducir otro plano de movimiento en la ecuación de exploración espacial, el rango de conducción diario de un rover en tierra puede ser triplicado. Pero el helicóptero de Marte no obligará a sus hermanos con ruedas a abandonar sus trabajos, ya que es más un vehículo suplementario. El “pequeño helicóptero que podría” de la NASA es ultraportátil: mide aproximadamente 1,2 metros (4 pies) de ancho en sus puntas de las aspas y pesa un poco más de 1 kilogramo (2 lb). El deber principal del helicóptero es actuar como explorador autónomo, explorando mucho antes de su superficie móvil.
Conseguir que un vehículo de mil millones de dólares atorado contra una roca a más de 50 millones de millas de distancia sea un gran problema, y la planificación detrás de escena es responsable de cada pulgada roja que gana el rover actual. Pero un vehículo de reconocimiento volador podría elegir rápidamente el camino más claro para su incómodo compañero de viaje, evitándole a sus manejadores humanos muchos problemas. Desde su elevada posición, el helicóptero podría inspeccionar áreas de interés no visibles desde el suelo, detectando rocas de formas extrañas para una eventual recolección en el rover.
La parte más emocionante es que la NASA espera tener un prototipo completamente operativo dentro de tres años. Entonces, si todo va según lo planeado, el diminuto helicóptero podría estar listo a tiempo para acompañar al próximo vehículo de Marte en 2020.
7Tiny Europa Sub
Europa es la manzana astronómica de nuestro ojo. El mundo congelado tiene un océano seductoramente terrestre y oculto, escondido debajo de una cáscara helada obstinada. Se estima que esa concha tiene más de 15 kilómetros (10 millas) de espesor en algunos lugares. Esto plantea un problema. ¿Y la solución de la NASA es una ... bomba de tubo? Sorprendentemente, la sonda de la imagen de arriba es un sumergible de servicio completo, no más grande que dos latas de soda colocadas de extremo a extremo.
La sonda Deeper Access, Deeper Understanding (DADU) es única por varias razones, incluida su construcción liviana. Lanzar carga al espacio es ridículamente costoso: decenas de miles de dólares por kilogramo en el gran más allá. Así que una libra ahorrada es millones de centavos ganados.
Su tamaño también es una bendición. Pequeño y liso, parece que debería ser capaz de sortear parches gruesos de corteza helada abriéndose paso a través de fisuras estrechas o grietas. Pero no es necesario hacer nada, ya que el plan exige que el módulo de perforación haga un agujero en el hielo y empuje a su pequeño amigo hacia lo desconocido.
DADU también cuenta con un conjunto adorablemente pequeño de instrumentos científicos.El sensor utilizado para evaluar la temperatura, la conductividad y la profundidad es más pequeño que una uña. El sonar de DADU es un poco más grande pero aún podría caber fácilmente dentro de una caja de cerillas.
Para instalar de forma segura las profundidades de Europan, el pequeño DADU sumergible permanece conectado a una nave más grande en la superficie a través de una atadura larga y flexible. Esta línea de vida garantiza que el módulo de aterrizaje pueda nutrir continuamente DADU, manteniendo su batería de iones de litio en la parte superior mientras busca el calamar europeo.
6Disco bola en el espacio
He aquí la bola del espacio deslumbrante. Soñado por estudiantes de la Universidad de Colorado en Boulder, el Explorador de Densidad Neutral de Arrastre y Atmósfera, o DANDE, fue el participante victorioso en un concurso para curiosidades espaciales experimentales. Esta bola de discoteca psicodélica se hizo para tambalearse sobre la termosfera (la penúltima capa de nuestra atmósfera) evaluando las fuerzas de arrastre en altitudes de 320-480 kilómetros (200-300 millas).
Los cálculos de densidad a veces se reducen hasta en un 21 por ciento. Eso es un gran inconveniente cuando se trata de coordinar satélites que se desplazan a través de la órbita de la Tierra baja a velocidades vertiginosas. El equivalente de un bob de pesca cósmico, DANDE rastrea las variables espaciales y temporales en tiempo real y transmite la información donde sea necesario.
Después de seis años de retoques, los 150 estudiantes de CU que participaron en el proyecto vieron cómo sus sueños se hacían realidad el 29 de septiembre de 2013, cuando el cohete Falcon-9 de SpaceX entregó con éxito DANDE y varios otros satélites pequeños en sus órbitas previstas.
5Bigelow hábitats espaciales
https://www.youtube.com/watch?v=Rl6gLnZx3VA
Bigelow Aerospace es una empresa de nueva creación financiada con fondos privados (en su mayoría por el fundador Robert Bigelow), especializada en los hábitats espaciales del futuro. Las estructuras similares a un dirigible no son bonitas, pero en el espacio, la aerodinámica no es más que una formalidad, y su oficio puede ser tan feo como desee. Además, lo que las cápsulas de Bigelow carecen de estética, más que compensan con métricas útiles, como el espacio. Y una habilidad para desinflar.
El Bigelow BA 330, en desarrollo, supera a la cápsula ISS Destiny en términos de volumen. Tiene una longitud de 14 metros (45 pies), en comparación con los 8 metros (28 pies) del Destiny, por lo que los posibles astronautas podrían jugar un juego de recolección de media cancha. Cuenta con 330 metros cúbicos (12,000 pies), brindando a los astronautas tales comodidades terrestres como habitaciones separadas. Debe su espacio al almacenamiento central, y las herramientas importantes están ubicadas en el centro del hábitat, en lugar de a lo largo de las paredes, como en la EEI.
En la Tierra, se prepara como un pequeño paquete. Pero en el espacio, crece como un malvavisco con microondas, lo que lo hace fácilmente desplegable. Bigelow planea conectar dos de estos vehículos y alquilar el espacio como una estación espacial comercial en miniatura. Un problema extraño es que el 330 podría ser también grande. Los astronautas en el interior podrían encontrarse flotando demasiado lejos de cualquiera de las paredes e incapaces de empujar una pared para impulsarse, dejándolos varados en su lugar. Pero la 330 alberga a seis astronautas, por lo que un amigo siempre debería poder venir a ayudar.
Ah, y como Bigelow Aerospace es una empresa privada, puedes comprar tu boleto hoy, a solo $ 25 millones por barril.
4La nave de los 100 años
La tierra es grande Pero para convertirnos en una civilización avanzada, debemos deshacernos de nuestras cadenas terrestres y sembrar el cosmos. Puede parecer infinitamente lejano, pero algunos ya están planeando una excelente aventura interestelar.
El programa de 100 años de la nave estelar (100YSS) ya ha recibido bendiciones monetarias tanto de la NASA como de DARPA, y esta última arrojó un millón para sacarnos de la Tierra. El proyecto es defendido por la ex astronauta de la NASA, Mae Jemison, la primera mujer afroamericana en el espacio. También ha ganado el apoyo de varias instituciones de renombre, incluso de los cazadores de extraterrestres en SETI.
El objetivo es hacer viables los viajes interestelares dentro de 100 años. Los que están detrás de él sostienen que esto no es más extravagante que la sugerencia de H.G. Wells de un aterrizaje a la Luna en 1901, y no más de 70 años después, los astronautas estadounidenses jugaban al golf en la superficie lunar.
Una opción es reunir multitud de exploradores dispuestos en un gigantesco barco dirigido a las estrellas. Uno de estos conceptos fue diseñado en los años 70 y apodado "Daedalus". Comparable a un portaaviones Nimitz en tamaño, este arca cósmica alimentada por fusión vagaría por la galaxia, buscando un lugar aceptable para establecer la Tierra II.
3SOAR
El constructor de satélites más importante de Europa, el franco-italiano Thales Alenia Space, se ha asociado con Swiss Space Systems para ofrecer una nueva opción privada para vuelos de gran altitud. Estéticamente, el SOAR es más plano que una nave espacial y debe montarse en un enorme jumbo Airbus A300 antes de dispararse a sí mismo en la subbita. Inicialmente diseñado como un avión teledirigido no tripulado, la elegante nave está siendo reutilizada para los humanos.
Lamentablemente, no estaremos enganchados en el avión a oscuras en el corto plazo, ya que los suizos desean obtener una recompensa científica antes de transportar a turistas espaciales ricos. En cambio, el SOAR de $ 290 millones ofrece una plataforma maravillosamente única como laboratorio de microgravedad. Las pruebas típicamente reservadas para la EEI y las franjas externas de la Tierra ahora se pueden llevar a cabo de manera más frugal a medida que el plano recorre los saltos parabólicos. Y los satélites pueden lanzarse a la órbita (aunque la aeronave nunca alcanza estos aires enrarecidos) a una cuarta parte del costo.
La anatomía alada de SOAR le permite deslizarse de regreso a la Tierra después de misiones como un avión, dándole una reutilización envidiada por la mayoría de los otros vehículos espaciales. Evitar el formato tradicional de cohetes también reduce significativamente los costos de la misión porque el pequeño avión no se alimenta con vastas cargas de combustible.
2Nautilus-X
El Nautilus X de la NASA parece que fue ensamblado a partir de piezas de vajilla al azar sacadas del fregadero, pero el transbordador de retazos puede alojar cómodamente una tripulación de seis personas para misiones de hasta dos años. El Nautilus, inspirado en DUPLO, cuenta con módulos intercambiables que pueden intercambiarse para satisfacer las demandas de una amplia gama de misiones.
Y a pesar de que el Transporte Universal No Atmosférico destinado a la Exploración Larga de los Estados Unidos (Nautilus-X) parece tan difícil de manejar como parece, es una estación espacial altamente versátil y móvil que puede transportar tripulaciones a través del sistema solar. Lamentablemente, no podrá aterrizar en las superficies planetarias, y los astronautas deben ser desplazados de un lado a otro si quieren chapotear en el polvo de la Luna.
Nautilus puede no ser la nave más bonita, pero es barata. Con 3.700 millones de dólares, se corresponde aproximadamente con los costos combinados del pequeño rover Curiosity y la sonda Rosetta. Eso es un robo relativo, ya que Nautilus podría servir como sucesor de la Estación Espacial Internacional de $ 150 mil millones.
Su característica definitoria es la dona alrededor de su cintura. El anillo centrífugo girará para producir gravedad artificial. Aunque no es tan fuerte como el de la Tierra, mantendrá a los astronautas enraizados en el suelo. La fuerza centrífuga también protege a los espaciales de una variedad de problemas fisiológicos provocados por la microgravedad.
1Venus Cloud City
Nuestro planeta hermano Venus no siempre fue una bola del infierno fundida. La vida podría haber florecido allí hace miles de millones de años. Y podría ser una vez más si el concepto de "ciudad en la nube" de la NASA se realiza. Y dado que Venus está más cerca de nosotros que de Marte, un viaje allí nos ofrece la oportunidad de arrojar nuestras ruedas de entrenamiento cósmicas antes de nuestro gran impulso hacia el planeta rojo.
Las comunidades aéreas de la NASA flotarán 50 kilómetros (30 millas) sobre la superficie de Venutian. A estas altitudes, las condiciones se acercan rápidamente a las de la Tierra. De hecho, sería difícil encontrar un mejor sustituto en cualquier otro lugar del sistema solar, de acuerdo con los planificadores de la misión.
Aquí arriba, las presiones ya no son aplastantes y las temperaturas son casi terrestres. Es alrededor de 75 grados centígrados (167 ° F), que está lejos de los 425 (800 ° F) de la superficie de Venus. Además, los colonos venutianos estarán protegidos de la radiación solar letal.
Más ligero que el aire, las aeronaves similares a dirigibles podrían permanecer fácilmente en el aire durante una misión de 30 días, y un viaje de ida y vuelta completo durará más de un año. Sin embargo, todo el plan se complica por la incapacidad de la nave espacial para aterrizar. El suelo es lava caliente, y la nave debe permanecer muy por encima de la superficie o sus delicados instrumentos podrían ser destruidos.
Eso es difícil cuando su barco está haciendo zoom a 7.250 kilómetros (4.500 mi) por hora. Pero después de que los paracaídas (con suerte) se desplieguen, será una navegación suave. Los brazos robóticos desplegarán el dirigible doblado y lo bombearán lleno de helio. De esta manera, podemos colonizar un planeta sin acercarnos al suelo.