Experti NASA schválili seznam 22 „bláznivých“projektů průzkumu vesmíru, jejichž autoři vytvářejí techniky „kolonizace“půdy na Marsu, vytvářejí laserový, termonukleární a inerciální motor pro lodě a sledovaný Mars rover, který dobývá Venuši.
„Letošní soutěž NIAC a všichni kandidáti, kteří se do ní zapojili, byli skvělí. Těšíme se, jak se každý z těchto projektů změní a rozšíří způsob, jakým zkoumáme vesmír, “řekl Jason Derleth, programový manažer NIAC v NASA.
Každých několik let pořádá NASA soutěž o inovace NIAC, ve které odborníci agentury shromažďují a realizují nejodvážnější, nejbizarnější a nejslibnější nápady pro studium blízkého a hlubokého vesmíru, jakož i povrchu planet sluneční soustavy. NIAC je zaměřen na mladé vědce - NASA každoročně vybírá kolem sedmi až deseti velmi riskantních a slibných vesmírných projektů vynalezených malými vědeckými týmy a poskytuje zdroje a finanční prostředky na jejich realizaci.
Například v roce 2015 navrhli vědci JPL vytvořit stopařskou sondu létající kolem sluneční soustavy na vrcholu asteroidů a v roce 2013 další tým vědců vytvořil projekt venušské plachetnice, který by se pohyboval podél Venuše pod vlivem větru …
Letos mezi vítězi soutěže byli nejen nováčci, kteří se právě připojili k programu NIAC, ale také tucet projektů již schválených NASA, které dosáhly významného úspěchu v jejich realizaci. První z nich obdržel granty ve výši 125 tis. USD a druhý obdržel granty ve výši 500 tis. USD.
Za nekonečno
Nováčci v letošním roce, poznamenává NASA, byli zvláště ambiciózní a neobvyklí, a to i pro projekty, které obvykle přistávají na NIAC. "Nováčci" navrhli několik projektů hvězdných lodí, sond schopných skákat "navždy" na povrch planet s nízkou gravitací a mnohem více.
Propagační video:
Například objev planet podobných Zemi mimo sluneční soustavu a odhalení minulosti Marsu nutí stále více vědců přemýšlet o možnosti kolonizace jiných světů.
Adam Arkin z Kalifornské univerzity v Berkeley a jeho tým navrhuje vytvořit speciální bakterii, která přemění půdu Marsu nasycenou chloristany a dalšími toxickými látkami na půdu vhodnou pro výsadbu. K vyřešení tohoto problému Erkinův tým plánuje studovat genomy dvou z nejnáročnějších kmenů mikrobu Pseudomonas stutzeri, schopných „jíst“chloristany a nasycení půdy sloučeninami dusíku a přizpůsobit je životu na Marsu.
Tým Johna Brophyho z NASA Jet Propulsion Laboratory navrhuje plachetní hvězdnou loď poháněnou iontovým motorem a obrovskou „plachtovou“sluneční baterii poháněnou laserem na orbitě Země nebo na oběžné dráze Země. Takový návrh, jak ukazují předběžné výpočty vědců, dosáhne Pluta za čtyři roky a za 12 let letí na předpokládanou oběžnou dráhu „planety X“.
Pro jeho provoz, kvůli přítomnosti iontového motoru v plachtě sám, je vyžadován laser s výkonem pouze 100 megawattů, a ne 100 gigawattů, jako u jednoduché laserové "plachetnice", což sníží náklady na spuštění lodi a stavbu emitoru.
Heidi Fearn z Mojave Space Research Institute (USA) nabízí ještě radikálnější možnost vytvoření hvězdné lodi, která pracuje na neobvyklé (a dosud kontroverzní) vlastnosti časoprostoru, která byla objevena v roce 1896 slavným německým fyzikem Ernstem Machem.
Navrhl, že všechny vlastnosti fyzických těl závisí nejen na sobě a na jejich bezprostředním prostředí, ale také na jejich umístění vzhledem ke všem ostatním objektům ve vesmíru. Tato vlastnost, jak ukazuje americký fyzik James Woodward v roce 1990, může být teoreticky použita k urychlení kosmické lodi bez spotřeby paliva přitahováním a odpuzováním nabitých objektů v určitých časových obdobích.
Hvězdná loď na “ inertial ” motor, kresba autorem myšlenky. Fotografie: Heidi Fearn
Protože Machova hypotéza a Woodwardovy výpočty jsou v rozporu s teorií relativity, většina fyziků je negativních ohledně myšlenky použití tohoto efektu k vytvoření motoru. NASA nicméně schválila projekt Farn a jejích kolegů, protože v posledních letech existuje dostatek důkazů, že takové exotické systémy, jako je „Machův stroj“nebo EmDrive, mohou skutečně fungovat.
Pokud tyto nápady pominou, Farnův tým nejprve otestuje Machův stroj na pozemských satelitech a poté jej použije k letu na planetu X nebo nejbližší exoplanet na Zemi, 5-9 světelných let od sluneční soustavy.
Výlet do Pluta
Účastníci druhé fáze NIAC navrhli méně ambiciózní, ale realističtější projekty - termonukleární sonda pro studium Pluta, autonomního sledovaného robota, který může přežít na Venuši, plachetnici a vesmírného „lupy“pro těžbu na asteroidech.
Tým vědců z Princetonu navrhuje použít fúzní reaktor PFRC, který se v současné době vyvíjí na univerzitě, jako motor a zdroj energie pro sondu a přistávací zařízení pro studium Pluta. Obě tato zařízení vážící tunu mohou být dodána na trpasličí planetu díky vysoké energii reaktoru za pouhé čtyři roky. Na oběžné dráze bude sonda generovat asi megawatt elektřiny, což umožní veškerý průzkum, jaký si lze představit.
Jejich soupeři v NASA Jet Propulsion Laboratory vytvářejí stroj, který by mohl pomoci společné rusko-americké misi, Venuši-D, pokud nebude mít politický souhlas. Jonathan Sauder a jeho kolegové v laboratoři vytvářejí robota, který by vydržel pekelné podmínky na povrchu Venuše a pracoval tam autonomně po mnoho měsíců.
Tajemství takové schopnosti přežít bude, že rover AREE bude téměř úplně postrádat elektronické komponenty a bude ve své struktuře připomínat „automaty“Leonarda Da Vinciho, a ne moderní marťáky a přistávací moduly. Takový hybridní přístup podle vědců umožní AREE žít rekordně dlouhou dobu na Venuši a získat spoustu cenných geologických informací. Jak vědci plánují, bude AREE vybaven zdrojem radioizotopu a sledovaným podvozkem, který maximalizuje jeho životnost.
Aktivní sluneční plachta vám pomůže dosáhnout velmi vysokých rychlostí s nulovou spotřebou paliva. Fotografie: Siegfried Janson
Soukromé spuštění vesmíru TransAstra a Aerospace Corporation navrhují dvě neobvyklé sondy, které sníží náklady na spuštění a provoz kosmické lodi. Inženýři společnosti TransAstra pracují na vytvoření speciální dvourozměrné membránové kosmické lodi, která může změnit svůj tvar a maximalizovat tak množství sluneční energie.
Experti z Aerospace Corporation zase vytvářejí sondu schopnou zaostřit sluneční světlo na povrch asteroidů a využít jeho energii k extrakci minerálů. Oba členové NIAC doufají, že sníží náklady na vypouštění a stavbu kosmických lodí a průzkum vesmíru obecně.
Jak zdůrazňují odborníci NASA, „mírový tahač“pro Venuši a další projekty schválené v rámci NIAC jsou stále otázkou vzdálené budoucnosti - dokončení jejich vývoje bude trvat dalších deset let. Odborníci z letecké agentury jsou nicméně přesvědčeni, že potenciál všech schválených inovací bude 100% realizován.