NASA eksperti ir apstiprinājuši vēl 25 "traku" kosmosa izpētes projektu sarakstu, kuru autori ierosina izpētīt Marsu ar "transformatoru" robotu un kiberbiešu palīdzību, uzbūvēt pozitronu un lāzera motoru lidojumam uz Alfa Kentauru, kā arī aizsargāt marsonautus no radiācijas, izmantojot milzu magnēts.
“Šogad mēs saņēmām rekordlielu pieteikumu skaitu - vairāk nekā 230 priekšlikumus no konkurentiem, un tāpēc cīņa starp viņiem bija īpaši sīva. Es ceru redzēt, kā šie projekti atdzīvojas,”sacīja Džeisons Derlets, NIAC programmas vadītājs NASA Jet Propulsion Laboratory laboratorijā Pasadena, ASV.
Ik pēc dažiem gadiem aģentūra rīko NIAC jauninājumu konkursu, kurā eksperti apkopo un īsteno visdrosmīgākās, savādākās un daudzsološākās idejas, lai pētītu tuvās un dziļās kosmosā, kā arī Saules sistēmas planētu virsmu.
NASA speciālisti katru gadu izvēlas vairākus paaugstināta riska, bet daudzsološus kosmosa projektus, kurus izgudrojušas mazas pētījumu grupas. Tad aģentūra nodrošina resursus un līdzekļus to ieviešanai, vēl 20-25 pētnieki saņem nelielas dotācijas sākotnējam pētījumam.
Caur grūtībām zvaigznēm
Mūsdienās NASA un citas vadošās pasaules kosmosa aģentūras ir atzinušas, ka kosmosa izpēte nebūs iespējama, ja netiks izveidotas jaunas vilces un elektrostacijas, kas cilvēci varētu novest starpzvaigžņu līmenī. Tūlīt pieci NIAC apstiprināti projekti ir veltīti tādu sistēmu izveidei, kas var vai nu paātrināt zvaigznes uz gandrīz gaismas ātrumu, vai arī pārvietoties gandrīz bezgalīgi.
Trīs no tiem jau ir apstiprināti iepriekšējos NIAC konkursos, un tagad viņi ir uzvarētāji šī projekta otrajā posmā, kas paredz daudz būtisku finansējumu un nozīmē, ka šo ideju autori ir spējuši pierādīt, ka viņu "trakie projekti" patiešām darbojas.
Reklāmas video:
Pirmais bija skandalozais "Mach dzinēja" projekts, kas pārkāpj Einšteina relativitātes teoriju un, domājams, darbojas, pateicoties vienai no telpas laika īpašībām, kuru 19. gadsimta beigās atklāja slavenais vācu fiziķis Ernsts Mačs.
Viņš ierosināja, ka visas fizisko ķermeņu īpašības ir atkarīgas ne tikai no viņiem pašiem un viņu tuvākās vides, bet arī no to atrašanās vietas attiecībā pret visiem citiem Visuma objektiem. Šo īpašību, kā 1990. gadā parādīja amerikāņu fiziķis Džeimss Vudvards, teorētiski var izmantot, lai paātrinātu kosmosa kuģi, nelietojot degvielu, noteiktos laika periodos piesaistot un atgrūžot uzlādētus objektus.
Kā atzīmē Vudvards un viņa kolēģe Heidi Firna, NIAC pirmā posma uzvarēšana deva viņiem resursus agrīnu prototipu dzinēju pārkaršanas problēmas risināšanai un teorijas izstrādei, lai aprakstītu, kā tā darbojās. Pateicoties tam, viņi aprēķināja, cik daudz enerģijas ir jāpavada, lai lidotu uz Proxima b - mums vistuvāk Zemei līdzīgo planētu.
Starpzvaigžņu lāzera buru kuģis, kā redzējis mākslinieks.
Naudu, ko NASA piešķīrusi NIAC otrajā posmā, fiziķi iztērēs pirmo prototipu izveidošanai un to apstiprināšanai. Ja eksperiments izdosies, Fērns un Vudvards spekulē, ka nākamais solis varētu būt lidojums uz Proxima Centauri.
Divi citi projekti - Breakthrough lāzera buru laiva un PuFF termoelektriskais dzinējs - labi iederas mūsdienu fizikas veidnē. Pirmās iniciatīvas ietvaros NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) zinātnieki ierosina izmantot 100 megavatu orbitālo lāzeru, lai paātrinātu kosmosa kuģi ar 110 metru buru līdz gandrīz gaismas ātrumam un lidotu uz Saules sistēmas nomalēm.
Otrās idejas autori ierosina izveidot instalāciju, kas saspiež termisko kodoldegvielu līdz gandrīz kritiskai temperatūrai un spiedienam, liekot tās atomiem saplūst viens ar otru un atbrīvot enerģiju. Atšķirībā no kodolreaktoriem un bumbām, šī gāze vairs nesaspiedīs un radīs vēl vairāk enerģijas, bet atstās motoru superblīvas strūklas formā, kas spēj paātrināt kuģi līdz īpaši lieliem ātrumiem.
Pēc šīs idejas autoru teiktā, NASA Kosmosa lidojumu centra inženieri no Maršala, līdzīgu instalāciju šodien var izveidot, izmantojot esošos materiālus. Pirmie cilvēki Marsu aizvedīs tikai mēneša laikā, un pēc vairākām desmitgadēm tas lidos uz zvaigznēm, kas mums vistuvāk, izmantojot "improvizēto" degvielu starpzvaigžņu gāzes un putekļu veidā.
Aprēķinot neprātu
Konkursā tiek prezentēti “reālistiskāki” projekti. Piemēram, zinātnieki no Teksasas A&M universitātes, projekta PROCSIMA autori, ierosina samazināt gan paša lāzera, gan tā “buru laiva” izmēru un jaudu, izmantojot paātrinājumu, izmantojot nevis vienu, bet divu veidu emitētājus. Pirmais no tiem joprojām ražos gaismu, bet otrais - lādētu daļiņu stars, kas spēlē sava veida elektromagnētiskā starojuma "šķiedru" lomu.
Šīs daļiņas, kā iecerējuši autori, notur fotonus sevī, neļaujot tām "izkliedēties" caur kosmosu, kas palielinās šāda paātrinātāja efektivitāti aptuveni 10 tūkstošus reižu un ļaus tam darboties daudz lielākos attālumos nekā Breakthrough. Pēc viņu aprēķiniem, PROCSIMA spēs paātrināt nelielu zondi ar metru diametru līdz 10% no gaismas ātruma un 42 gadu laikā nogādāt to Alfa Centauri vai ātri nogādāt teleskopu līdz vietai, kur saules gravitācija sāk izkropļot gaismu.
Lāzera dzinējs zondei, kas lido Alpha Centauri virzienā.
Otrais projekts, RPP, ir variācijas par “kodoldzinēju” tēmu. Tās veidotāji ierosina būvēt objektu, kuru darbinās reti izotopi. Viņu sabrukšana novedīs pie pozitronu veidošanās - vienkāršākās antimateriālas formas. Šos pozitronus var apvienot vienā antimatērijas daļiņu starā, kura sadursmes ar parastās vielas staru rada spēcīgu vilci un paātrina kuģi līdz gandrīz gaismas ātrumam.
"Dzelzs" planētas iedzīvotāji
Lielākā daļa pārējo NIAC projektu ir veltīti Marsa un citu Saules sistēmas planētu izpētei, kā arī tādu pētījumu mašīnu izveidošanai, kuras varētu strādāt bezgalīgi.
Šī iemesla dēļ šo projektu vispārējā tēma ir tā saucamā ISRU (in situ resursu izmantošanas) koncepcija, kuras pamatā ir ideja izmantot visus "improvizētos līdzekļus", ieskaitot gaisu, akmeņus un citus matērijas stāvokļus uz planētām, lai nodrošinātu zondes ar enerģiju un degvielu. …
Piemēram, NASA Ames pētījumu centra zinātnieki ierosina izveidot un "apdzīvot" Marsu ar īpašu sēņu veidu, kas var augt uz Sarkanās planētas virsmas. Šīs sēnes atbrīvos melanīnu un citas vielas, kas aktīvi absorbē jonizējošo starojumu un kosmiskos starus, kā arī aizsargās cilvēkus vai mašīnas no starojuma ietekmes.
Nākotnē šādas sēnes var izmantot, lai pārklātu Marsa bāzu apvalka plastmasas komponentus un izmantotu micēliju, lai aprīkotu apdzīvojamus moduļus un pat veselas "pilsētas".
Viņu kolēģi JPL izstrādā reālu pārveidojošu robotu, kas var mainīt kustības formu un veidu, izjaucot sevi daļās un savienojot tos citos veidos. Šī mašīna, saukta par FAR, sastāvēs no daudziem primitīviem mini-robotiem, kas aprīkoti ar dzenskrūvju komplektu un citām vienkāršām piedziņas ierīcēm, kuras var savienot, lai veidotu patvaļīgas formas un izmēra objektus.
Piemēram, šāds "transformators" spēs pārvērsties bumbiņā, ko virza vēji, par torpēdu, kas var ātri peldēt zem ūdens, par drona analogu ar lielu spārnu un daudzās citās konstrukcijās, kas spēj atrisināt dažādus uzdevumus.
Robots "transformators" izpētīt Marsu un citas planētas.
Tās konkurenti būs sava veida kiberbites, kuras izstrādājuši inženieri no Alabamas un Japānas universitātēm. Lidojošie kukaiņi, kā zinātnieki jau sen pamanījuši, lidojuma laikā tērē neparasti maz enerģijas, kas mazam robotam ar “bišu” spārniem ļaus dzīvot daudzas reizes ilgāk nekā parastam dronam un dronam. Turklāt neliela šādu kiberbērnu masa ļaus nosūtīt uz robotiem šādu robotu spietu.
SPARROW projekts, kas paredzēts dzīves pēdu meklēšanai uz Europa, Enceladus un citām planētām ar subglaciāliem okeāniem, darbosies līdzīgi. Tas ir mazs drons, kuru darbina ūdens tvaiki, ko rada krastmalājs un kurš izkausē ledu ap planētu.
Šī pieeja, kā cer tās izstrādātāji, ļaus SPARROW vienlaikus izpētīt vairākus interesantus punktus uz šo planētu virsmas, kur varētu atrast pirmās ārpuszemes dzīves pēdas.
Kā uzsver NASA eksperti, visi konkursa ietvaros apstiprinātie projekti nav paredzēti ātrai ieviešanai - to izstrāde prasīs vismaz desmit gadus. Tomēr sagaidāms, ka visu apstiprināto jauninājumu potenciāls tiks pilnībā realizēts.