Atjaunotās kosmosa izpētes laikmets ir licis dažus diezgan vērienīgus priekšlikumus. Lai arī daudzi ir lasījuši grāmatas gadu desmitiem ilgi, tikai pēdējos gados daži no šiem plāniem ir kļuvuši tehnoloģiski īstenojami. Labs piemērs ir asteroīdu ieguve, kur robotizēts kosmosa kuģis varētu ceļot uz Zemes asteroīdiem un galveno asteroīdu joslu, lai iegūtu minerālus un citus resursus.
Pašlaik viens no galvenajiem izaicinājumiem ir tas, kā šie kuģi spētu apbraukt un uzpildīt degvielu, kad būs kosmosā. Lai to risinātu, Ņujorkā bāzētais uzņēmums Honeybee Robotics ir sadarbojies ar Centrālās Floridas Universitāti (UFC), lai izstrādātu robotu kosmosa kuģi, kas darbina ar tvaiku. Uzņēmums nesen izlaida demonstrācijas videoklipu, kurā redzams, ka viņu prototips World is Not Enough (WINE) “tvaika piltuve” darbojas.
Uzņēmumam Honeybee Robotics, kas dibināts 1983. gadā, ir sena kosmosa izpētes tehnoloģiju attīstības vēsture. Šajā laikā viņi ir izpildījuši vairāk nekā 300 līgumus par NASA, kurā ir iekļauti rīki, ko izmanto Gars, Iespēja un Ziņkārība rovers un Fēnikss zemnieks. Risinot asteroīdu ieguves iespējas, uzņēmums apvienojās ar UCF zinātnieku Dr. Filu Metzgeru, lai izstrādātu robotizētu kosmosa kuģi komerciālas ieguves nolūkos.
Papildus tam, ka viņš ir asociētais ar UCF Planetāro zinātņu grupu (PSG), Dr. Metzeram ir arī ilga sadarbība ar NASA. Faktiski Metzger bija NASA Kenedija kosmosa centra līdzdibinātājs Swamp Works, kas veidots pēc Lockheed Martin's Skunk Works parauga un ir paredzēts no Silīcija ielejas pielāgoto inovāciju stratēģiju ieviešanai.
PSG Metzger turpina attīstīt to, ko viņš dēvē par “Economic Planetary Science”, kas ir vērsts uz tehnoloģiju izstrādi in situ resursu izmantošanai (ISRU) - sākot no ieguves un ražošanas līdz būvniecībai. Līdzīgi kā atkārtoti izmantojamu kosmosa kuģu izstrāde, ISRU mērķis ir padarīt kosmosa izpēti rentablāku, paļaujoties uz vietēji iegūtiem resursiem.
Tas ir WINE kosmosa kuģa princips, kurš no asteroīdiem vai planētu reģolīta novāc ūdens ledu. Pēc tam šo ledu notver aukstā slazdā un karsē, lai radītu piedziņas tvaiku. Elektroenerģiju nodrošinās saules paneļi vai, iespējams, viegls radioskopisks sildītāja bloks.
Šīs barošanas izvēles iespējas ļautu elastīgi veikt misiju, robotizētam kosmosa kuģim dodot iespēju strādāt dažādās vidēs. Piemēram, ja piltuve strādātu vidē ar zemu gravitācijas līmeni tuvāk mājām, pietiktu ar saules paneļiem. Ja tā darbotos augstas gravitācijas apstākļos un / vai vietās, kas atrodas tālu no saules, galvenā metode būtu kodolierīces akumulators.
Video par prototipa pirmo demonstrāciju nesen twitter ievietoja Honeybee Robotics viceprezidents Kriss Zacny. Kā Metgers aprakstīja demonstrāciju nesenajā UCF paziņojumā presei:
"Tas ir vienreizēji. Vīns veiksmīgi ieguva augsni, izveidoja raķešu degvielu un pats uzsāka tvaika strūklu, ko ieguva no aizstājēja. Mēs, iespējams, varētu izmantot šo tehnoloģiju, lai pārlēktu uz Mēness, Ceres, Europa, Titan, Pluto, dzīvsudraba poliem, asteroīdiem - visur, kur ir ūdens un pietiekami zems gravitācijas spēks. ”
Tvaika tvertnes prototipu izveidoja Honeybee sadarbībā ar Embry-Riddle Aeronautical University, kas palīdzēja izstrādāt sākotnējos tvaika bāzes raķešu virzuļus. UCF nodrošināja imitēto asteroīdu materiālu, savukārt Metzger izveidoja datoru modeļus un simulācijas, kas vajadzīgas, lai pierādītu koncepciju (process ilga trīs gadus).
Piltuve izmantos galvenās tehnoloģijas, piemēram, mobilā ūdens ekstraktoru (MISWE), spirālveida kroku cauruli, ko Medus bite izstrādājusi NASA misijām uz Mēnesi, Marsu un ārpus tās. Kosmosa kuģim WINE šis nosūcējs ir apvienots ar 3D drukātu aukstās gāzes dzinekli un tvertni, kas īpaši izstrādāti, lai ietilptu CubeSat.
11 sekunžu ilgajā vietnē Twitter ievietotajā videoklipā redzams prototips, kurš aizdedzina tā motoru un levitē uzņēmuma testēšanas vietā 31. decembrī. Šī demonstrācija noslēdzās ar 2. posma dotācijas piešķiršanu, ko piešķīra NASA Mazā biznesa inovāciju izpētes un mazā biznesa tehnoloģiju nodošanas (SBIR / SBTT) programmas - kas tika piešķirta 2016. gadā un ilga divus gadus.
“Projekts ir bijis NASA, akadēmiskās aprindas un nozares sadarbības rezultāts; un tie ir guvuši milzīgus panākumus, ”uzņēmuma preses paziņojumā sacīja Kriss Začnijs. "Vīnam līdzīgajiem kosmosa kuģiem ir potenciāls mainīt to, kā mēs pētām Visumu."
Šīs tehnoloģijas sekas pārsniedz asteroīdu ieguvi. Pašlaik starpplanētu misijas ir spiestas noslēgt, kad kosmosa kuģim izbeidzas degviela. Bet kā paskaidroja Metgers, šāda veida kosmosa kuģu (kas var pats izrakāt un pārstrādāt savu degvielu) izstrāde ievērojami pagarinātu starpplanētu misiju dzīvi:
“Katru reizi, kad mēs pazaudējam milzīgos ieguldījumus laikā un naudā, ko pavadījām, būvējot un nosūtot kosmosa kuģi mērķim. Vīns tika izstrādāts tā, lai nekad neiztukšotu degvielu, tāpēc izpēte būs lētāka. Tas ļauj mums arī izpētīt īsākā laika posmā, jo mums nav jāgaida gadiem ilgi, jo katru reizi no Zemes lido jauns kosmosa kuģis. ”
Ņemot vērā ātrumu, kādā attīstās komerciālais kosmoss (pazīstams arī kā NewSpace), un to, ka ļoti drīz sāksies asteroīdu meklēšana, varētu paiet tikai desmit gadi vai pat daži gadi, pirms kalnrūpniecības kuģi, piemēram, WINE, tiks nosūtīti uz tuvākajiem asteroīdiem . Kopā ar vairākām aģentūrām, kuras vēlas veikt Mēness un Marsa izpētes misijas, kosmosa kuģi ar tvaika piltuvi varētu atrasties ceļojumā pa visu Saules sistēmu.
Ņemot vērā iespējamo izmaksu, iespējams, netrūks nozares, kas vēlas iekļūt šajā plaukstošajā nozarē. Un, ja tehnoloģija un metodika var tikt izstrādāta, cilvēce varētu skatīties uz zelta skriešanos, lai izbeigtu visas zelta pēdas. Nemaz nerunājot par dzelzi, niķeli, kobaltu, mangānu, molibdēnu, alumīniju, titānu, ūdeni un daudziem citiem resursiem!
Kopš tā laika uzņēmums ir izlaidis pilnmetrāžas video, kurā demonstrēta WINE koncepcija un tehnoloģiju demonstrācija. Pārbaudiet to zemāk:
