Цегла з грибів та кисень на Місяці: NASA взялося за проєкти, які здавалися фантастикою 

• У 2023 році в межах першої фази відібрали 14 ідей, які можуть допомогти у дослідженнях Місяця, Марса та Титану.
• Програма NIAC існує з 2011 року, але лише п’ять проєктів дійшли до фінальної фази відбору.
• Проєкт щодо створення будматеріалів з бактерій та грибів може бути корисним не лише у космосі, а й на Землі, зокрема у регіонах, що страждають від стихійних лих. 

Національне управління з аеронавтики та дослідження космічного простору (NASA) профінансує розробку мегаперспективних проєктів, які ще 20 років тому вважалися науковою фантастикою. Якщо хоча б частина з них буде доведена до кінця, це стане справжнім революційним проривом у галузі дослідження космосу.

Заборона розповідає про дивовижні проєкти під егідою космічного агентства США. 

Перша фаза NIAC: куди підуть гроші

Програма NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) була створена у 2011 році для підтримки амбітних проєктів з дослідження космосу, які мають перспективи стати революційними у галузі.

«NASA наважується зробити неможливе можливим. А реалізувати це можна лише завдяки новаторам, мислителям і виконавцям, які допомагають нам уявити майбутнє дослідження космосу та підготуватися до нього», — йдеться у заяві адміністратора Космічного агентства Білла Нельсона.

У січні 2023 року в рамках першої фази програми NIAC було відібрано 14 проєктів. Для проведення дев’ятимісячних досліджень автори отримали по $175 000. За цей час вони мають вивчити фізику своїх концепцій, продумати детальні плани реалізації, провести тести й розробити прототипи.

Найбільш життєздатні концепти потраплять до другої фази, де розробники зможуть отримати додаткові $600 000 для більш глибинних досліджень впродовж двох років. Зрештою найкращий проєкт отримає $2 мільйони. В історії програми до цього етапу доходили всього п’ять концептів, які досі перебувають у розробці й у перспективі можуть долучитися до NASA та його комерційних партнерів.

Інноваційні розробки, що можуть змінити NASA

У 2023 році серед учасників програми NIAC було відібрано чимало проєктів, присвячених пошукам позаземного життя у космосі, а також вдосконаленню поточних місій NASA.

Кисневий трубопровід на Місяці

Поточні можливості агентства дозволяють видобувати кисень на Місяці з місцевого реголіту. Утім найскладнішим та найдорожчим етапом є транспортування між об’єктами. 

Оптимальне рішення запропонував учений Петер Куррері з компанії Lunar Resources. Його ідея полягає у побудові трубопроводу в 5 км (кодова назва L-SPoP) для транспортування газоподібного кисню з джерела видобутку до заводу для зберігання поблизу місячної бази.

Візуалізація кисневого трубопроводу на Місяці. Фото: Peter Currari/NASA

Трубу планують виготовити безпосередньо на земному супутнику з місцевого алюмінію, заліза, магнію та місячного скла. Це має суттєво знизити витрати та ризики. Будівництвом та подальшим ремонтом займатимуться виключно роботи. Швидкість потоку кисню у трубі сягатиме близько 2 кг/год при мінімальній потребі в 10 000 кг/рік. Термін експлуатації — не менше 10 років.

Будматеріали з ціанобактерій і грибів

Група дослідників з Університету Небраски на чолі з Конгруї Джин (Congrui Jin) придумала, як полегшити колонізацію Марсу у питанні розбудови місць проживання. Доставляти будматеріали є дуже ресурсозатратним процесом, тож вчені пропонують виготовляти їх безпосередньо на місці за допомогою… ціанобактерій та нитчастих грибів. 

План такий: на Марс відправляють бактеріальні і грибкові спори та необхідний для створення сприятливого середовища біореактор. Червона планета, своєю чергою, забезпечить решту інгредієнтів: пил і ґрунт, сонячне світло, азот, вуглекислий газ і воду з талого льоду.

У процесі взаємодії бактерій та грибів у біореакторі утворюватимуться біомінерали (карбонат кальцію) і біополімери. Вони здатні склеювати марсіанський реголіт у цілісні будівельні блоки, які пізніше можна використовувати для виготовлення підлоги, стін і навіть меблів. Що важливо: технологічний процес є повністю автономним та не потребує втручання людини.

«Ця технологія має величезне значення не лише для майбутніх колонізаторів нових планет. Вона відіграє вирішальну роль у подоланні викликів на нашій власній планеті. Адже пропонує революційне рішення у військовій логістиці та будівництві у віддалених, суворих середовищах із високим ризиком та після стихійних лих», — кажуть в NASA.

Літальний апарат TitanAir

Супутник Сатурна Титан є одним із тих космічних тіл, які розглядаються вченими як перспективне місце для колонізації. Для вивчення вологих регіонів цього космічного об’єкта головний дослідник Planet Enterprises Квінн Морлі запропонував створити схожий на гідролітак футуристичний літальний апарат під назвою TitanAir. Він має літати в атмосфері Титана і плавати на поверхні його водойм.

Завдяки спеціальному механізму у передній частині крил, він накопичуватиме рідкий метан, що осідатиме на поверхні під час проходження апарату крізь дощові хмари. Зібрану рідину всередині аналізуватимуть спеціальні прилади, а результати відправлятимуть на Землю.

«Аналіз хмар, озер і берегових ліній дозволить нам активізувати пошуки життя трьома унікальними способами за допомогою одного космічного корабля, підвищуючи наші шанси розкрити ці глибокі таємниці», — пояснив Морлі.

Телескоп DICER

Для пошуку екзопланет розміром із Землю в інших сонячних системах необхідно мати телескоп зі щонайменше двадцятиметровим дзеркалом. Однак запустити у космос такий величезний апарат вчені поки не можуть через його габарити. Для порівняння: діаметр найбільшого в історії запущеного телескопа James Webb становить всього 6.5 метрів.

Професорка Політехнічного інституту Ренсселера Гайді Джо Н’юберг знайшла альтернативний спосіб вивчення таких об’єктів. Її винахід отримав назву DICER (Diffractive Interfero Coronagraph Exoplanet Resolver).

Цей апарат складається з двох невеликих дзеркал (кілька метрів у діаметрі) та двох дифракційних решіток по 10 метрів. Він здатен поглинати стільки ж світла, скільки й 20-метровий телескоп.

Автори концепту переконані, що DICER буде здатен виявити всі планети, схожі на Землю на відстані 10 парсеків (понад 30 світлових років). А ще визначати їхні орбітальні періоди, напіввісі, температуру та наявність або відсутність атмосферного озону (ключової ознаки придатності до життя).

Ліхтар EmberCore

Дослідження Місяця у найбільш затемнених місцях завжди було одним із найбільших викликів на шляху до колонізації. І схоже, дослідники з компанії Ultra Safe Nuclear Corporation на чолі з Крістофером Моррісоном нарешті знайшли оптимальне рішення цієї проблеми.

Вони розробили концепт надпотужного ліхтаря, який працює на основі рентгенівського/гамма-випромінювання, що пасивно генерується унікальним радіоізотопом під назвою EmberCore. Розробники переконані, що промінь від їхнього ліхтаря зможе долати відстань в багато кілометрів, фіксувати об’єкти і потім відбиватися назад у датчик.

Теоретично його можна використати для дослідження кратера Шеклтон шириною в 21 км, у якому може накопичуватися вода та інші летючі речовини. Або ж ним можна просвітити ями на днищі Моря Спокою, щоб на відстані з’ясувати їхній елементарний склад. Такі дані можуть розкрити значні подробиці про геологічне формування місячної кори та історію вулканічної активності.

Раніше Заборона розповідала про проліт астероїда 2023 BU над Південною Америкою на висоті 3600 кілометрів, що стало найбільшим зафіксованим зближенням навколоземного об’єкта з поверхнею нашої планети в історії.