On hauskaa, että edes avaruusteollisuudessa ei ole joka päivä onnistunut työskentelemään todella isojen ideoiden parissa. Made In Space -liiketoiminnassa leijonanosa suunnittelumme energiasta kulutetaan konseptien kehittämiseen, jotka muuttuvat tosielämän laitteiksi viiden vuoden kuluessa. Rakastamme puhua paljon tulevaisuudesta, maalata näkemyksiä avaruuskoloista tauluille tai keskustella tuotannon haasteista Enceladussa. Vaikka emme yleensä työskentele pitkäaikaisissa projekteissa, NIAC-ohjelman ansiosta voimme silti osallistua tällaiseen.
NASA: n innovatiiviset edistyneet käsitteet (NIAC) tarjoaa tutkimusapurahoja erilaisten epästandardien tapojen tutkimiseksi avaruustutkimuksessa. Päähuomiota kiinnitetään melko pitkäaikaisiin hankkeisiin, jotka toteutetaan vähintään kymmenessä vuodessa. Me Made In Space: ssä ehdotimme äskettäin uutta visiosta asteroidien etsinnälle ja käytölle, ja saimme NIAC: ltä apurahan tähän. Tämä on ehdotuksemme.
Viime vuosikymmenien aikana on harkittu ideoita operaatioille, jotka käyttäisivät syviä avaruustukikohtia libraatiopaikoissa ja lähellä kuun kiertorataa.
Vuonna 1974 Gerard O'Neill ehdotti avaruuskunnan rakentamista tuotantolaitoksineen Maan ja Kuun libraatiokohtaan L5. L5-yhdistyksen edustajat kuvasivat libration-pisteissä sijaitsevia aurinkoenergian keräyssatelliitteja energiantuotannon säästämiseksi maapallolla. Pian NASA ehdotti ARM (Asteroid Redirect Mission) -ohjelmaa, jonka puitteissa kehitettiin konsepti monitonnisten asteroidien turvalliselle kuljettamiselle kuun kiertoradalle robotti avaruusaluksilla. Kohteessa astronauttijoukkueen olisi kerättävä ennennäkemätön määrä näytteitä jatkotutkimuksia varten maapallolla.
Kaikki nämä ideat ovat yhtä jännittäviä kuin monipuolisia.
Samaan aikaan kuvattuja skenaarioita yhdistää yksi asia - tilapohjan tarve rakennusmateriaaleissa.
Ongelmaa ehdotettiin ratkaisemaan kaikilla mahdollisilla tavoilla. Esimerkiksi ARM: n parissa työskentelevät asiantuntijat ehdottivat asteroidin kuljettamista aurinkoenergialla käytettävällä hinaajalla. Ja O'Neill edisti ajatusta tarvittavien materiaalien kuljettamisesta kuun pinnalta.
Made In Space tarjoaa meille erilaisen tavan toimittaa materiaaleja. Se on erittäin skaalautuva, kustannustehokas ja toimittaa automaattisesti runsaasti resursseja mihin tahansa paikkaan aurinkojärjestelmässä. Kehitämme RAMA-arkkitehtuuria, jonka ansiosta asteroidi voidaan muuttaa primitiiviseksi avaruusalukseksi, joka voi itsenäisesti siirtyä haluttuun kohtaan avaruudessa.
Mainosvideo:
RAMA tarkoittaa asteroidien rekonstruointia mekaanisiksi automaateiksi (asteroidin muuttaminen mekaanisiksi automaateiksi). Projektimme on tarkoitus hyödyntää lisäaineiden valmistusta ja resurssien käyttöä paikan päällä,”rakennustyömaalla” (in situ -varojen käyttö (ISRU)). Tämä mahdollistaa asteroidien uudelleenohjaustoimintojen suurimman tehokkuuden.
Toisin sanoen tutkimme mahdollisuutta muuttaa asteroideja itsekäyttöisiksi avaruusaluksiksi.
Tutkimuksen arvoinen tehtävä
NIAC-ohjelman keskeinen näkökohta on, että ehdotetut käsitteet on kuvailtava operaation yhteydessä. Meillä on monia erilaisia ideoita RAMA-arkkitehtuurin käyttämiseen, mutta suosikki on tämä:
2030-luvun lopulla primaarilaite käynnistetään maasta, joka sähkövoimalaitoksen ja painovoimien avulla lähetetään sieppaamaan asteroidi, joka lentää etäisyyttä, joka on korkeintaan 10 kertaa etäisyys maasta Kuuhun.
Onnistuneen tapaamisen jälkeen asteroidilla NASA: n kehittämän ISRU-tekniikan avulla ensisijainen ajoneuvo alkaa poimia materiaaleja taivaankappaleen pinnasta ja matalasta syvyydestä.
Näitä materiaaleja käytetään varastoimaan avaruusaluksen mekaanisia komponentteja.
Asteroidi, joka on muutettu jättiläiseksi mekaaniseksi avaruusalukseksi, lähetetään itsenäisesti kaivospohjaan.
Kun komponentteja valmistetaan ja testataan, ne rakennetaan suureksi, monimutkaiseksi rakenteeksi, joka sisältää mekaanisen laskennan, ohjaamisen, kiihtyvyyden, energian varastoinnin ja navigoinnin osajärjestelmät.
Seurauksena asteroidi muuttuu itsenäiseksi mekaaniseksi vapaasti lentäväksi avaruusalukseksi - RAMA-1. Se ohjelmoidaan muuttamaan hitaasti kurssiaan saavuttaakseen lopulta L5: n libration-pisteen, jossa siitä hyödynnetään hyödyllisiä resursseja.
Heti kun RAMA-1 alkaa siirtyä kohti tavoitetta, pääauto kulkee uuteen asteroidiin muuttaakseen sen RAMA-2: ksi. Ja niin edelleen, kunnes Ensisijainen laite epäonnistuu.
Mitä rahoitusta meille on nyt myönnetty
Made In Space on saanut rahoitusta NASA: lta ensimmäisen vaiheen toteuttamiseksi. Tämä tarkoittaa, että tutkimme RAMA-konseptin toteutettavuutta seuraavien 9 kuukauden aikana.
Työn varhaisessa vaiheessa keskitymme operaatiosuunnitelman laatimiseen ja yritämme myös ymmärtää paremmin, kuinka asteroidi voidaan hallita analogista mekanismia käyttämällä.
Välitön tavoitteemme: 9 kuukauden kuluessa saada yksityiskohtainen kuvaus operaation rakenteesta sekä toimittaa luettelo tekniikoista, joita tarvitaan RAMA: n toteuttamiseen ja jotka vaativat investointeja (materiaalien tuotantoon ja käyttöön).
Miksi on tärkeää kehittää pitkäaikaisia hankkeita?
NIAC-kriteerit täyttävän tutkimusaiheen löytäminen ei ole helppoa. Pohjimmiltaan se on yhdistelmä tehokkaita teknologisia käsitteitä ja ripaus tieteiskirjallisuutta.
Löysimme inspiraatiota avaruuteen liittyvän mekaanisen automaation ideasta, kuten John von Neumannin itsetoistokoneet ja Freeman Dysonin Astro Chicken. Näitä teknologisia käsitteitä on analysoitu vuosikymmenien ajan, ja niiden toteuttamiseen on monia ideoita.
Annamme RAMA-projektin avulla uuden sysäyksen ajatukseen itsensä monistavasta avaruusaluksesta ottaen huomioon, että nämä automaatit ovat yksinkertaisia tietokoneita ja kuljetuslaitteita, yksinkertaisesti suurennettuna asteroidin kokoon.
Antikythera-mekanismi. Luotu noin 150 eKr., Maailman vanhin analoginen tietokone.
Kuinka yksinkertainen tällainen automaatti voi olla? Kehityksemme perustuu teknologioihin, joita on ollut olemassa tuhansia vuosia. Antikythera-mekanismia pidetään maailman vanhimpana analogisena tietokoneena, joka juontaa juurensa puolitoista vuosisataa ennen aikakauttamme. Laite antoi mahdolliseksi laskea tähteiden ja planeettojen liikkeet uskomattoman tarkkuudella, ja tutkijat väittävät edelleen, kuinka se olisi voinut kehittää ja valmistaa niin muinaisina aikoina.
Tietenkin koko asteroidin muutos eräänlaiseksi Antikytheria-mekanismiksi näyttää fantastiselta. Nimensä RAMA on todellakin saanut inspiraationsa Arthur Clarken A Date with Rama -elokuvasta. Mutta joukkueet, jotka ovat valmiita tähän eeppiseen uuteen haasteeseen, rakentavat hienoa tekniikkaa, jonka innoittamana on villi tulevaisuusnäkymä. Ja Made In Space -yritykselle RAMA: n kaltaiset projektit, jotka sijaitsevat tuotesuunnitelmiemme lopussa, auttavat menestymään lyhyellä aikavälillä.