10 seltsame Lösungen für anspruchsvolle Weltraumprobleme

Bei so vielen Problemen, mit denen Ingenieure und Astronauten konfrontiert sind, scheint es manchmal, als lohnt sich diese kosmische Erkundung wirklich nicht. Glücklicherweise setzen Profikünstler und Amateure ihre Köpfe zusammen, um selbst die schwierigsten Probleme zu lösen, oft mit enormen Folgen für die Zukunft der Menschheit.

Ausgewiesene Bildgutschrift: NASA / JPL-Caltech

10 Der Igel-Comet-Hopper

Wie der Philae-Lander kürzlich bewiesen hat, ist die Landung auf einem Kometen außergewöhnlich schwierig. Über die Oberfläche eines Kometen navigieren? Das ist ein ganz neues Problem. Auf einer kosmischen Skala sind Kometen bestenfalls Kieselsteine, und ihre kalte Schwerkraft lässt normalerweise keine terrestrischen Aktivitäten zu, wie etwa das Bewegen.

Ein herzhaftes Niesen könnte einen in die Umlaufbahn bringen, und sogar Räder werden unbrauchbar, so dass Rover für die Erkundung des Kometen unmöglich sind. Stattdessen hat die NASA Konzepte für eine kleinere Sonde aufgedeckt, die sich unter den Bedingungen niedriger Schwerkraft rollen oder starten lässt. Bei den Hedgehog-Robotern handelt es sich im Prinzip um Würfel mit Spikes, die an jeder Ecke befestigt sind. Diese Stacheln schützen nicht nur die empfindlichen wissenschaftlichen Instrumente im Inneren, sondern dienen auch als Füße und verwenden interne Schwungräder, um den Igel durch den Kometen zu befördern. Wenn Finesse gefragt ist, kann der Igel wie ein Tumbleweed über kleinere Entfernungen rollen.

Die Roboter haben bereits mehrere Mikrogravitationstests an Bord der NASA C-9-Flugzeuge bestanden und haben sich in verschiedenen simulierten Gebieten gleichermaßen bewährt. Die Igel sind auch für die NASA-Kassen einfach und kosten viel weniger als so ziemlich alles, was jemals bei einem fremden Körper gelandet ist.

Und das Beste daran? Den Igel beim "Tornado" beobachten, einer spastischen Bewegung, mit der der Hog aus schwierigen Situationen gerettet wird.

9Plastik produzierende, atmungsaktive Hefe

Es ist nahezu unmöglich, im Weltraum Vorräte für Astronauten zu erhalten. Daher besteht die Lösung darin, nach einer näheren Quelle zu suchen - den Astronauten selbst. Die NASA hat der Clemons University kürzlich $ 200.000 zuerkannt, um eine Methode zur Ableitung von Kunststoffen und Nahrung aus Urin und ausgeatmetem CO zu perfektionieren₂.

Der Chemie- und Bioingenieurprofessor Mark Blenner möchte mit einer Kombination aus Hefe und Algen eine unerschöpfliche Bezugsquelle schaffen, einschließlich Omega-3-Fettsäuren, um das Gehirn der Astronauten gesund zu halten. Hefe ist ein wundersamer Organismus und kann verändert werden, um alle möglichen nützlichen Verbindungen bis hin zu Kunststoffpolymeren herzustellen, die in situ zu Werkzeugen gewebt werden können, wodurch Tonnen an Teigkosten eingespart werden.

Aber um die Hefe glücklich zu halten, braucht man reichlich Stickstoff und Lipide. Glücklicherweise ist Stickstoff im Urin reichlich vorhanden und kann leicht zugeführt werden, wenn die Natur ruft. Die Beschaffung der köstlichen Lipide ist eine mühselige Angelegenheit. Bestimmte Algenarten können diese Fettstoffe aus Kohlenstoff herstellen, der selbst aus dem CO extrahiert wird₂ in den Ausatmungen der Astronauten.

8Der Schweizer Space Janitor

Unaufmerksame Fahrer im Teenageralter und die krankhaft fettleibigen Personen sind nicht die einzigen, die unverschämte Versicherungsprämien zahlen. Wenn sich die Weltraumblase um die Erde mit Müll füllen, steigt die Gefahr für die Satelliten und die Versicherungsraten steigen in die Höhe.

Um das Risiko durch Überschallgeschosse zu mindern, entsendet das sauberste Land der Welt, die Schweiz, einen Roboter-Hausmeister. CleanSpace One ist der Name einer prototypischen Linie von Custodial-Satelliten, deren Aufgabe darin besteht, die halbe Million Stück Rohdarm zu saugen, die die obersten Reichweiten der Erde verputzen.

Nach einem Rendezvousing mit einem heruntergekommenen Stück Weltraumausrüstung mit Geschwindigkeiten von fast 29.000 Stundenkilometern greift die CleanSpace One-Einheit mit ihrem mechanischen Arm und beseitigt sie so metallisch wie möglich: Sie springt auf die Erde und zerfällt sowohl sich selbst als auch der beleidigende verweigern sich dabei.

Wenn alles nach Plan verläuft, können Sie davon ausgehen, dass diese bösen Jungs bis 2020 auf der Orbitalbahn unterwegs sind.

7Schießen mit Paintballs bei Asteroids

Asteroideneinschläge könnten sich für die Menschheit als tödlich erweisen, und unsere besten Köpfe wurden rekrutiert, um herauszufinden, wie man ein Weltuntergangsszenario abwenden kann. Offensichtliche Lösungen umfassen das Schmelzen des Saugers mit einem Wärmestrahl oder das Zerstören in Nuklearschmiede, aber Sung Wook Paek hat eine neue Idee - Paintballs.

Die Methode von Paek, die möglicherweise nach einigen Bieren formuliert wurde, besteht darin, eine Salve Farbkugeln auf den beleidigenden Asteroiden abzufeuern, ihn mit einer Farbschicht zu überziehen und seine Albedo oder den Reflexionsindex zu ändern. Ein dunklerer Asteroid nimmt mehr Wärme auf, schmilzt und erfährt eine Veränderung der Flugbahn. In ähnlicher Weise reflektiert ein leichter Asteroid Sonnenstrahlen, behält mehr von seiner Eismasse bei und erfährt eine Änderung der Flugbahn.

So oder so wären wir gerettet. Und so weit hergeholt es klingt, es ist tatsächlich machbar, da Paintballs viel billiger sind als Orbitallaser oder Atomwaffen. Da Asteroiden solche gigantischen Umlaufbahnen über den Himmel verfolgen, müssen wir nur eine kleine Änderung herbeiführen. Über Millionen und Millionen von Kilometern kann selbst die kleinste Schicht einen Asteroiden von seinem irdischen Bullauge abbringen.

6Ants In Space

Ameisen im Weltall ist nicht die lang erwartete Fortsetzung von Schlangen auf einem Flugzeug. Das etablierte ISS-Gerät und der klangvolle Bissen, das "Commercial Generic Bioprocessing Apparatus Science Insert" (CSI-06-Programm) oder die kosmische Ameisenkolonie, wird Wissenschaftlern dabei helfen, effizientere Algorithmen zu entwickeln, um die Robotik und die KI-Industrie zu revolutionieren.

Das Tolle an Ameisen ist, dass es keine echte zentrale Intelligenz gibt. Es gibt keine großen Chefameisen, die die Aufgabe den Arbeitern vorenthalten. Es ist eher eine kollektive Intelligenz. Die Ameisen arbeiten zusammen, um ihre Umgebung zu verstehen, und arbeiten dann unermüdlich daran, ein Ziel zu erreichen, sei es Futtersuche, Kampf oder etwas anderes.

Durch Unterwegsmessungen mit ihren Antennen und deren Kommunikation auf der ganzen Linie können die in der Studie geborenen Straßenameisen, die in der Studie verwendet werden, eine ultimative Effizienz erzielen, insbesondere wenn es darum geht, neue Schauplätze zu erkunden und zu erkunden. Es ist nur möglich, dass diese von Ameisen abgeleiteten Explorationsalgorithmen unsere eigenen Fähigkeiten verbessern.

Der neue Sportwagen-Rover von 5NASA

Nach Angaben der NASA ist es höchste Zeit, in den Markt für selbstfahrende Automobile einzusteigen, und hat kürzlich ein modulares Roboterfahrzeug (MRV) zu ihrem Game Changing Development Program-Büro gebracht. Anscheinend der witzigste Rover der Geschichte, der MRV wird als absoluter Hingucker bezeichnet und mit "Fahren auf Eis" verglichen.

Dieser Bad Boy ist auch Drive-by-Wire, dh Lenkung, Pedale, Motoren und Getriebe sind nicht verbunden und koordinieren stattdessen elektronisch. Ästhetisch verzichtet er auf das Golf-Cart-Motiv traditioneller Rover zu Gunsten eines progressiven, Dünenbuggys.

Mit einer Reichweite von 100 Kilometern und einer unglaublichen Geschwindigkeit von 64 Stundenkilometern unterstreicht es seinen kühnen neuen Stil mit einer unübertroffenen Leistung. Es funktioniert auch wie ein Einkaufswagen, aber das meinen wir am besten, weil es seine beispiellose Beweglichkeit einem rotierenden Radsatz verdankt. Dieses neuartige "e-corner" -System ermöglicht es Astronauten oder Autodieben, alle Arten von lächerlichen Manövern auszuführen, einschließlich Null-Grad-Kurven und Seitwärtsfahren.

4ARES, der ausklappbare Mars-Scout

Der zukünftige erste Mensch auf dem Mars lebt gerade jetzt, wahrscheinlich mit Astronauten-Sachen, und diese Tatsache gibt einen Ausblick darauf, wie nahe wir an der größten Errungenschaft des Menschen (bis jetzt) ​​sind. Aber bevor die meisten Jet-gelagerten Astronauten der Geschichte die Marsoberfläche plündern, müssen wir einen kühlen Ort ausmachen, um zu landen und die Erde 2.0 zu starten.

Die Spirit, Opportunity und Curiosity Mars Rovers arbeiten mit blutigen Noppen, segnen ihre Herzen, haben aber nur zusammen 56,55 Kilometer (35,14 mi) zurückgelegt. Um große Landstriche innerhalb der Marsatmosphäre auszuwerten, haben Orbit-Wissenschaftler die Aerial Regional Scale Environmental Survey of Mars (ARES) vorgeschlagen.

Das autonom angetriebene Flugzeug würde über der Marsoberfläche als kleineres, durcheinander gewürfeltes Paket in einer schützenden Aeroshell eingesetzt. Nach dem Ablegen des Fallschirms und des Hitzeschilds entfaltet sich das Flugzeug mitten in der Luft und beginnt seine Erkundungsmission, ohne jemals roten Boden zu berühren.

Mit dicken Flügeln zum Ergreifen der seltenen Marsluft und breiten blauen Streifen für ein frisches Aussehen könnte ARES ebenfalls ein Preis für Kinder-Eier sein. Glücklicherweise können Sie das nächste Beste haben, denn die großartigen Leute der NASA haben ein druckfähiges Papier ARES für Ihre eigene zivile Unterhaltung geschaffen.

3Selbstheilendes Raumfahrzeug

Kosmische Einschläge treten bei einer Geschwindigkeit auf, bei der es unglaublich schnell geht, dass selbst kleinste Objekte klaffende Löcher in das robusteste Raumfahrzeug stoßen können. In ähnlicher Weise sind an Bord der Raumstation beschädigte Materialien, möglicherweise durch Unbeholfenheiten, die durch Astronauten verursacht werden, zu beheben und Geldverschwendung zu verursachen, da es ein kleines Vermögen kostet, Ladung in den Orbit zu befördern.

Aber hoffentlich nicht lange, denn die NASA hat ein Material zur Selbstheilung entwickelt, das sich innerhalb von zwei Sekunden nach dem Schaden regenerieren kann. Die NASA erreicht dies, indem sie Polymerschichten um ein magisches, gelatinöses Gefäß mit einer von Wolverine inspirierten Substanz namens Tributylboran doppelt stapelt.

Stellen Sie sich das ganze Get-up wie ein Oreo vor: Wenn ein Geschoss eine oder beide Keksschalen durchdringt, verbindet sich ein formbares Gelee mit Luft und verfestigt sich sofort. Dieses selbstheilende Material ist an diesem Punkt meistens ein Beweis des Konzepts, aber jede Lösung, die minimale Unannehmlichkeiten und Schutz gegen gewaltsame Druckentlastung beinhaltet, wird zweifellos für die nächste Generation von Raumfahrzeugen in Betracht gezogen.

2Bear Biology

Um zu verhindern, dass Astronauten Kabinenfieber Millionen von Kilometern von zu Hause weg bekommen, ist die bequemste Lösung für längere Raumfahrt der Winterschlaf. Genau wie in den Filmen würden sich die Astronauten über Monate oder Jahre hinweg auflehnen, um an ihrem Ziel so frisch zu sein, wie sie es am Anfang waren.

Es gibt jedoch ein Problem mit dem menschlichen Winterschlaf. Okay, es gibt viele Probleme, aber die Wissenschaftler hoffen, ein größeres Problem durch Anleihen von Bärenbiologie lösen zu können. Menschen haben einen konstanten Kalziumfluss zwischen Knochen und Blut, was in der Regel von Vorteil ist, da es für Sie frische Knochen bedeutet. Lange Zeit der Inaktivität lassen jedoch die Blutkonzentrationen im Blut gefährliche Werte erreichen, wodurch das Skelettsystem erschöpft, brüchig und schwach bleibt.

Bären umgehen das Problem der brüchigen Knochen, so dass die Biologen die Hilfe von 13 weiblichen Bären in Anspruch nahmen, indem sie im Winterschlaf entführt wurden. Durch Bärenblut-Analyse wurde festgestellt, dass die schlummernden Tiere die Knochenumbildung und -resorption durch ein Zusammenspiel von Hormonen und Enzymen unterdrücken. Wenn diese äquivalenten Enzyme beim Menschen manipuliert werden können, ist die Physiologie nicht länger der limitierende Faktor für ausgedehnte kosmische Straßenreisen.

1ESA's Lunar Village

https://www.youtube.com/watch?v=BFr2WmeQu74
Nach ihrer Eroberung des Kometen Churyumov-Gerasimenko und einer Bank mit mehreren Milliarden Dollar ist der neueste wissenschaftliche Ehrgeiz der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) die Errichtung eines Monddorfes. Die atmosphärischen Mängel unseres Satelliten ermöglichen einen perfekten Blick in den Weltraum, und eine solche Siedlung bietet die perfekte Plattform für unsere Teleskope der nächsten Generation, da sich Hubble jetzt der Senilität nähert.

Es klingt wie ein Traum aus der Ferne, aber die ESA plant, 2018 ihr erstes Fahrzeug zur Mondaufklärung auf den Markt zu bringen. Dieser mechanische Pilger würde den Südpol des Mondes auskundschaften und europäische Dibs auf jedem Primo-Gelände abrufen.Unter der Annahme, dass die ESA in den nächsten zehn Jahren ein praktikables Moon-Shuttle-System ausarbeiten und einen Bankrott vermeiden könnte, könnten die ersten Bautrupps bereits 2024 auf der Mondoberfläche landen.

Aber seien Sie nicht zu aufgeregt, der erste menschliche Kolonist auf dem Mond zu sein. Die erste Crew wird komplett robotergesteuert sein. Ein Team von Bulldozern, die mit 3D-Druckern ausgestattet sind, kümmert sich um den Bau der eigentlichen Basis, die geschützt und unter einer Kuppel isoliert wird. Mit umfassenden wissenschaftlichen Fähigkeiten und einer permanenten Postleitzahl könnte eine zukünftige Mondbasis die Internationale Raumstation sogar für weltraumgestützte Experimente ersetzen.