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10 seltsame Projekte in der Entwicklung bei der NASA
Die NASA verfolgt die zukünftige kosmische Erkundung mit unerwarteten Launen. Manchmal fantastisch, aber immer mit konkreter Wissenschaft hinterlegt, lassen uns diese Projekte für die Enthüllung der Zeitmaschine begeistern, an der die NASA zweifellos arbeitet.
10Dextre
Wir alle haben Aufnahmen von Weltraumspaziergängen gesehen - Astronauten, die prekär an der Seite der Internationalen Raumstation baumelten und nur darum bettelten, von Überschall-Weltraummüll getroffen zu werden. Dieses Risiko sollte bald von dem langweiligsten Roboter der NASA, der jemals gebaut wurde, vollständig beseitigt werden: Dextre, der mechanische Handwerker. Der geschickte Manipulator (wie er offiziell genannt wird) ist jetzt dauerhaft an der ISS angebracht, um Wartungsarbeiten durchzuführen und die Menschen zu schützen.
Dextre wurde ursprünglich von der Canadian Space Agency (CSA) entworfen und ist recht groß. Es ist 3,5 Meter hoch, hat fast ebenso lange Greifarme und wiegt 1.700 Kilogramm - obwohl dies die ISS nicht zu sehr aus dem Gleichgewicht bringen sollte, da die Station 410 Tonnen wiegt. . Der Roboter kann von den Astronauten an Bord der Station ferngesteuert werden. Die aktuellen Protokolle legen jedoch fest, dass die Befehle von Dextre von der Erde gespeist werden, wobei die NASA und die CSA gemeinsam steuern.
Solange Dextre seine Aufgaben ohne Probleme erfüllt, müssen Astronauten nicht ihr Leben riskieren, um eine lose Schraube oder einen ausgefransten Draht zu reparieren. Außerdem haben sie mehr Zeit, sich mit der Weltraumforschung zu beschäftigen.
9Supersonic Bidirectional Flying Wing
Der eindrucksvoll benannte Supersonic Bidirectional Flying Wing ist ein lächerlich höfliches Flugzeug, das aussieht, als würde es Sie abschneiden, weil Sie es falsch sehen. Es ist die Gründung von Gacheng Za, Professor an der University of Miami. Und das Interesse der NASA ist geweckt, denn das Konzept von Za ermöglicht es dem Schiff, in einer nie dagewesenen Bandbreite von Höhen und Geschwindigkeiten zu übertreffen.
Für Flugzeuge im Allgemeinen erfordert die anfängliche Flugphase eine große Oberfläche, um Auftrieb zu erzeugen. Deshalb haben Flugzeuge große Flügel. Sobald sich das Fahrzeug jedoch bequem in der Luft befindet, erzeugt die vergrößerte Oberfläche zusätzlichen Luftwiderstand und wird daher verlangsamt. Diese Dichotomie der aerodynamischen Effizienz ist nie ganz zufriedengestellt, aber die NASA hofft, das Problem mit dem bidirektionalen Design umgehen zu können, indem sie 100.000 Dollar für die weitere Umsetzung dieses verrückten Konzepts erhält.
Dieser riesige Flügel ist wirklich vielseitig. Es verwendet einen breiten Körperbau, um leicht in die Luft zu kommen. Um dann Überschallgeschwindigkeit zu erreichen, schießt es in größere Höhen und dreht sich um 90 Grad, wodurch ein möglichst glattes Profil entsteht, durch das Luft geschnitten werden kann.
8 Gemüse im Weltall
Die Fütterung aktueller Astronauten ist kein Problem, da die Puder-Enchilada-Reserven der ISS bei Routinebesuchen leicht nachgefüllt werden können. Auf die ausgedehnten Weltraumabenteuer der Zukunft kommt es jedoch nicht in Frage. Warum also keine Weltraumfarm?
Das will die NASA herausfinden und die Zutaten für das erste astroponische Gemüse wurden im April 2014 an die ISS geliefert. Eine Reihe von LED-Leuchten brütet den Kopfsalat, wobei rote Romaine bisher das einzige auf der Speisekarte war. Die Salateinheit enthält sechs Packungen ("Kissen"), die Saatgut, Dünger und Lehm enthalten.
Die reifen Pflanzen werden an Bord einer Dragon-Kapsel flash-gefroren und zur Erde zurückgeschickt. Wenn sie jedoch nach einer Reihe von Tests für den Verzehr unbedenklich sind, könnten alle Arten von Ernten in der Schwerelosigkeit angebaut werden, was die Auswahl der Lebensmittel erheblich verändert.
7Super Ball Bot
„Tensegrity“ mag sich wie eine Prog-Rock-Band aus den 80ern anhören, steht aber tatsächlich für „formale Integrität“. Mit diesem Konzept hat die NASA einen flexiblen, körperlich beständigen, segmentierten Ball entwickelt, den Super Ball Bot.
Die Konfiguration des Balls ermöglicht eine effiziente Mobilität und hervorragende stoßdämpfende Eigenschaften, da er die Kraft gleichmäßig über den gesamten Körper überträgt, ähnlich wie der menschliche Körper. Es ist so robust, dass die NASA plant, diese Bälle ohne Fallschirm direkt auf den Saturnmond Titan zu werfen. Seine unübertroffene Quetschwirkung wirkt als Dämpfer und ersetzt die Notwendigkeit eines Fahrwerks.
Es sieht aus wie ein Wirrwarr von Zeltstangen. Allerdings ist diese schwache Vorrichtung ziemlich stabil und könnte auf Titan-Bild eine Armee von rollenden metallischen Tumbleweeds transportieren. Die NASA wird dies als Hülle nutzen, um die Rover und Lander der Zukunft zu verstärken. Der Tensegrity-Kokon wird Fahrzeuge abfedern. Mit Rädern, die über Sand, Felsen und anderes unfreundliches Gelände rollen, kommt der Ball leichter als alles andere herum.
6Europa-Bohrer
Als Hauptziel auf der Suche nach Außerirdischen hat der Salzwasser-Ozean des Jupitermondes Europa Astronomen, die unkontrolliert spekulieren. Es ist jedoch hartnäckig durch eine 30 Kilometer dicke Eisschale geschützt. Das Untersuchen dieser Tiefen ist selbst auf der Erde eine beispiellose Aufgabe. Stellen Sie sich die mathematische Gymnastik vor, die erforderlich ist, um diese halbe Milliarde Kilometer von zu Hause aus zu erreichen.
Ein solches Projekt könnte jedoch der Verwirklichung näher kommen, als Sie vielleicht denken. Präsident Obama hat bereits 15 Millionen US-Dollar der Jahreszulage der NASA für die Erkundung Europas zur Verfügung gestellt, und diese historische Mission könnte bereits im Jahr 2022 beginnen. Die NASA hat bereits radikale neue Bohrtechnologien entwickelt, die speziell für die Durchdringung der europäischen Eiskruste, eines atomgetriebenen Eises, entwickelt wurden Kanone.
Der Matanuska-Gletscher in Alaska wird getestet. Dort wird der VALKYRIE für den eventuellen Einsatz an anderen Orten des Sonnensystems vorbereitet. Konventionelle Bohrwerkzeuge könnten solch eine mächtige Eiskruste niemals durchbohren, und das Aufrechterhalten eines riesigen Bohrmeißels ist ein logistischer Albtraum. Daher verwendet VALKYRIE einen Kern, um sengende Wasserstrahlen zu erzeugen, die das Eis durchschneiden.
5Winzige Satelliten
Die neueste Satellitengeneration der NASA weicht radikal von aktuellen Modellen ab. Die plumpen Maschinen, an die wir gewöhnt sind, werden durch immer kleinere Geräte ersetzt, von denen einige bequem in Ihre Hände passen könnten.
Einer dieser neuen Nanosatelliten ist der CubeSat. Wie der Name schon sagt, handelt es sich einfach um einen kleinen Würfel, der 10 Zentimeter lang ist und nur 1,3 Kilogramm wiegt. Diese Satelliten sind in hohem Maße anpassbar und leicht zu transportieren, weshalb die NASA derzeit Schülern und Schulen erlaubt, eigene Designs einzureichen. Die ausgewählten Satelliten werden dann in den Weltraum gebracht. Sie sind so klein, dass sie bei zuvor geplanten Missionen problemlos als Nutzlast transportiert werden können.
Aber sie werden noch kleiner. Eine Serie von stempelgroßen Satelliten wurde 2011 an Bord des Shuttle Endeavor ins All gebracht, um an der ISS befestigt zu werden. Diese sind völlig unauffällig und kaum größer als Ihr Daumennagel. Und wenn das Testen gut verläuft, plant die NASA, diese kleinen Briefmarken in Massen auf den Markt zu bringen. Sobald sie sich im Weltraum befanden, driften die leichten Chips wie Staubkörner herum und ersetzten die viel teurere und arbeitsintensive Satellitenproduktion von heute.
4Maus Astronauten
Um die Auswirkungen einer längeren Exposition gegenüber der Schwerelosigkeit zu untersuchen, schickt die NASA ihre schönsten Astronauten in den Weltraum. Von dem milliardärischen Weltraummann Elon Musk als "mousetronauts" bezeichnet, haben die Nagetiere eine durchschnittliche Lebenserwartung von etwa zwei Jahren. Damit sind sie das perfekte Tier, um an Bord der Internationalen Raumstation ISS zu lernen.
Die Mäuse verbringen sechs Monate an Bord der ISS, ein Viertel ihres Lebens oder ein Äquivalent von über 20 Jahren für einen Menschen. Die NASA wird die Mäuse in verschiedenen Lebensstadien beobachten und die Unterschiede zwischen einer Weltraummaus und ihren Landbrüdern feststellen. Mäuse waren zuvor auf Weltraummissionen geflogen, dies wird jedoch die längste und am meisten involvierte Studie sein.
Sie werden in „Modulen“ oder künstlichen Maushabitaten gespeichert. Alles, was für ein komfortables Wohnen notwendig ist, wird mitgeliefert, einschließlich der Firma, da jedes Modul bis zu 10 Mäuse (oder sechs Ratten) aufnehmen kann. Physiologisch sind wir Säugetiere alle sehr ähnlich, so dass dieses Experiment viel darüber aufzeigen kann, wie Menschen auf die langfristige Mikro-Schwerkraft reagieren.
3Fahren ohne Kraftstoff
Neu entwickelte, von der NASA untersuchte Weltraummotoren können Schub erzeugen, ohne den Kraftstoff in die entgegengesetzte Richtung zu treiben. Für einen Laien scheint diese Maschine offensichtlich Newtons Bewegungsgesetze und das Prinzip der Impulserhaltung zu verletzen, scheint jedoch zu funktionieren.
Der Cannae Drive nutzt seinen unverwechselbaren Kegel in Verbindung mit Mikrowellenstrahlung, um sich durch den Weltraum zu bewegen. Statt Treibstoff zu verwenden, um sich selbst zu verstärken, lenkt seine durch die konvexe Nase erzeugte Mikrowellenbelastung von sich selbst ab und erzeugt einen winzigen Schub. Ein ähnlicher Motor, genannt EmDrive, wurde in Großbritannien produziert.
So weit ist die erzeugte Energie in der Größenordnung von Mikronewton, etwa so stark wie ein Schmetterlingsniesen. Dies impliziert jedoch, dass die NASA letztendlich eine völlig neue Generation von Motoren entwickeln kann, die die Treibstoffkosten senken und Weltraumreisen zu einer exponentiell realisierbaren Option machen werden.
2OSIRIS-REx
Das New Frontiers-Programm der NASA ist ein Triumvirat geplanter Missionen, die sich auf unser eigenes Sonnensystem konzentrieren. Die Juno-Mission wird neue Einblicke in Jupiter bieten. New Horizons gibt uns die ersten echten Bilder von Pluto. Das OSIRIS-REx ist möglicherweise das ehrgeizigste, da es darauf abzielt, eine Asteroidenprobe zur Erde zu bringen.
Ein primärer Asteroid namens Bennu in der Nähe ist das Ziel, und zurückgegebene Proben könnten Hinweise auf die Entstehung des Sonnensystems geben. Dieses uralte Stück ist ein Überbleibsel aus dem Trümmerfeld, das sich vor Milliarden von Jahren zu Planeten und Sonne verschmolz. Es schwebte über vier Milliarden Jahre unberührt herum.
OSIRIS-REx der NASA, das 2016 eingeführt werden soll, stößt mit einer Extraktionsstange in Bennu vor. Das ist eine ziemliche Leistung, wenn man bedenkt, dass der Durchmesser des Asteroiden nur etwa vier Fußballfelder beträgt und wie ein kosmisches Geschoss durch das Sonnensystem zippt. Bennu hat im 22. Jahrhundert eine hohe Chance, die Erde zu treffen. Daher ist diese Mission vielleicht wichtig, um Daten über die Zusammensetzung des Asteroiden zu sammeln - nur für den Fall, dass wir ihn vielleicht in die Luft sprengen müssen.
Luftverkehrskontrolle für kommerzielle Drohnen
Die NASA hat gemeinsam Anstrengungen unternommen, um ein Kontrollsystem für Tausende von Drohnen zu entwickeln, das unsere Städte bevölkern wird.
Frühe neue Drohnen werden mit der Überwachung von Ernten und Pipelines in ländlichen Gebieten beauftragt. Die zukünftigen Anwendungen sind jedoch endlos. Die FAA genehmigte im Juni 2014 die ersten kommerziellen Drohnen in den Vereinigten Staaten, und das Steuersystem der NASA würde die Tore für viele andere Maschinen öffnen. Erste Tests werden außerhalb der Zentren der Zivilisation durchgeführt, um die Städte frei von flammenden Trümmern zu halten, die vom Himmel fallen.
Diese Geräte in geringer Höhe würden sich 120-150 Meter über unseren Köpfen befinden. Wahrscheinlich wird es jedoch in den letzten vier Jahren wahrscheinlich keine konkretisierte Version dieses Systems geben, da die NASA eine große Anzahl von Variablen berücksichtigen muss, bevor sie den Himmel mit Flugrobotern füllt.