美國宇航局資助 22 項未來太空探索構想

這項研究資助為航天器推進、合成生物學等新研究提供資金

極端環境自動漫遊車 (AREE)。

美國宇航局資助了 22 項技術概念,這些概念可能會在未來推動太空科學和探索領域的巨大飛躍。   

這些潛在的變革性太空技術構想——獲得了美國宇航局創新先進概念 (NIAC) 計劃的資助——包括建立線性(而非基於旋轉)的人工重力系統;生物工程改造微生物以為火星土壤耕作做準備;以及利用物體質量的暫時變化來驅動星際航天器,而無需任何推進劑。

美國宇航局太空技術任務理事會副局長史蒂夫·尤爾奇克在一份宣告中表示:“NIAC 計劃讓科學和工程界的科學家和創新者,包括機構公務員參與進來。” “該計劃為研究人員提供了機會和資金,以探索有遠見的航空航天概念,我們評估這些概念並可能將其納入我們的早期技術組合。” [相簿:星際飛船旅行的願景]


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22 項概念中有 15 項獲得了 NIAC 第一階段資助,該資助為期九個月的初步定義和分析工作提供約 125,000 美元。 以下是 15 個第一階段專案及其首席研究員

  • 用於淨化和富集火星土壤以進行農業生產的合成生物學架構:亞當·阿金,加州大學伯克利分校。 阿金和他的團隊旨在利用生物工程地球微生物幫助在紅色星球上種植農作物。

  • 星際先驅任務的突破性推進架構:約翰·布羅菲,美國宇航局噴氣推進實驗室 (JPL),加利福尼亞州帕薩迪納。 這個想法將使用強大的雷射照射航行航天器上的太陽能電池板,使這些探測器的離子推進系統更輕、更高效(並使飛行器能夠更快地飛行)。

  • 火星任務的真空飛艇:約翰-保羅·克拉克,佐治亞理工學院,亞特蘭大。 如果這個想法成功,那麼“真空飛艇”(它不依賴氦氣或氫氣來實現升力,而是透過保持排空氣體的內部真空來實現升力)有朝一日將在火星天空航行。

  • 用於太空推進的馬赫效應:星際任務:海蒂·費恩,莫哈韋太空研究所,加利福尼亞州。 根據這個想法,星際航天器可以僅由馬赫效應提供動力,馬赫效應是加速和經歷內部能量變化的物體的靜止質量的瞬時變化。

  • 冥王星跳躍、跳過和跳躍:本傑明·戈德曼,全球航空航天公司,加利福尼亞州歐文代爾。 這個擬議的航天器可以在冥王星表面跳躍,在為期多年的任務中近距離探索多個地點。

  • 渦輪升降機:傑森·格魯伯,佛羅里達州坦帕市創新醫療解決方案集團。 渦輪升降機系統將透過線性方式(來回)加速航行的宇航員,而不是圍繞中心點旋轉他們,從而誘導人工重力

  • 火衛一 L1 執行繫繩實驗:凱文·肯普頓,美國宇航局蘭利研究中心,弗吉尼亞州漢普頓。 一個小探測器將懸停在火星衛星火衛一表面上方,近距離研究它。 這個“氣墊船”將透過繫繩連線到位於幾英里外重力穩定點的另一個航天器上。

  • 梯度場內爆襯裡聚變推進系統:邁克爾·拉蓬特,美國宇航局馬歇爾太空飛行中心,阿拉巴馬州亨茨維爾。 該專案設想了一種潛在地使超高速太空旅行的聚變能成為可能性的創新方法。

  • 透過微波燒結氣閘大規模擴充套件 NEA 可達性:約翰·劉易斯,深空工業公司,加利福尼亞州莫菲特菲爾德。 這個想法探索了在太空中使用小行星材料製造隔熱罩的可能性——這項進步將允許以低成本將太空資源捕獲到地球軌道。

  • 使用區域效應軟機器人拆除瓦礫堆小行星:傑伊·麥克馬洪,科羅拉多大學博爾德分校。 根據這個概念,柔軟的煎餅狀機器人航天器可以提高未來任務從小行星中提取水和其他資源的能力。 [小行星採礦如何運作(資訊圖)]

  • 連續電極慣性靜電約束聚變:雷蒙德·塞德威克,馬里蘭大學,大學公園分校。 這個概念提出了另一種實現聚變動力太空飛行的可能方法。

  • 薩特:小行星勘測任務的突破性望遠鏡創新,開啟太空淘金熱:喬爾·塞爾塞爾,TransAstra 公司,加利福尼亞州萊克維尤露臺。 這個想法呼籲發射三顆小行星搜尋立方體衛星進入繞太陽軌道; 塞爾塞爾在他的提案中寫道,這三者可以找到並追蹤許多太空岩石,以供未來可能的資源提取。

  • 使用太陽引力透鏡任務對系外行星進行直接多畫素成像和光譜學分析:斯拉瓦·圖裡舍夫,JPL。 這項研究將研究如何利用太陽作為“引力透鏡”來放大和直接成像外星行星

  • 太陽衝浪:羅伯特·揚奎斯特,美國宇航局肯尼迪航天中心,佛羅里達州。 揚奎斯特和他的團隊旨在開發一種超反射材料,這種材料可以讓未來的航天器在距離太陽表面僅 430,000 英里(690,000 公里)的範圍內飛行——比任何探測器都更近——而不會燃燒殆盡。

  • 使用太陽系實驗室直接探測暗能量與相互作用:南於,JPL。 研究人員希望發射航天器來尋找神秘暗能量的直接證據,暗能量被認為是宇宙加速膨脹的原因。

其他七個概念獲得了 NIAC 第二階段資助,這些資助價值高達 500,000 美元,用於額外兩年的開發。(所有第二階段研究員之前都獲得了第一階段資助。)以下是七位第二階段獲獎者

  • 使用原位電力和推進的金星內部探測器:拉特納庫馬爾·布加,JPL。 這個基於氣球的機器人探測系統將在金星大氣層中高低空巡航。

  • 遠端雷射蒸發分子吸收光譜感測器系統:加里·休斯,加州州立理工大學聖路易斯奧比斯波分校。 這個想法探索了使用高功率雷射從軌道上研究小行星、彗星、衛星和行星成分的可能性。

  • 膜工藝第二階段:西格弗裡德·詹森,航空航天公司,加利福尼亞州埃爾塞貢多。 “膜”是“膜”的縮寫,指的是這種擬議的太陽能航天器的二維性質,它可以用來幫助清理軌道碎片

  • 系外行星的恆星迴聲成像:克里斯·曼恩,Nanohmics 公司,德克薩斯州奧斯汀。 這項研究將研究如何透過研究外星行星被來自其母星的自然波動輻射擊中時產生的“回聲”來對外星行星進行成像。

  • 極端環境自動漫遊車:喬納森·索德,JPL。 索德和他的同事旨在設計一種超耐用的漫遊車,該漫遊車可以在金星、水星和其他世界的極端條件下長時間工作。

  • 小行星、衛星和行星的光學採礦,以實現可持續的人類探索和太空工業化:喬爾·塞爾塞爾,TransAstra 公司。 這種方法將將小行星包裹在袋子裡,然後用集中的陽光照射它們,以蒸發(並收集)水和其他資源。

  • 聚變驅動的冥王星軌道飛行器和著陸器:斯蒂芬妮·托馬斯,普林斯頓衛星系統公司,新澤西州普蘭斯伯勒。 托馬斯和她的同事設想的“直接聚變驅動”將大大提高推進和動力能力,有可能實現對冥王星和許多其他行星際任務的軌道飛行器-著陸器任務。

“第二階段研究可以在 NIAC 的兩年內完成大量工作。 總是很高興看到我們的研究員計劃如何脫穎而出,”NIAC 計劃執行官傑森·德勒斯在同一份宣告中說。 “2017 年 NIAC 第二階段研究令人興奮,能夠歡迎這些創新者重返該計劃真是太好了。 希望他們都能繼續做 NIAC 最擅長的事情——改變可能性。”

您可以在此處的 NIAC 網站上閱讀有關 22 項新資助的太空技術概念的更多資訊。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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