El futuro de la exploración espacial requiere grandes ideas, y la NASA no tiene inconveniente en considerar algunas de las ideas más importantes que existen. El programa Conceptos Avanzados e Innovadores (NIAC) de la agencia espacial existe precisamente para este propósito, y ha elegido la siguiente generación de conceptos dignos de un estudio inicial.
La última ronda de subvenciones NIAC se otorgó a 14 equipos de investigación, cada uno de los cuales recibió $ 175,000 para desarrollar aún más sus conceptos. NASA Anunciado ayer. De los 14, 10 son beneficiarios NIAC por primera vez. Todos estos son estudios preliminares de Fase I, que deben completarse dentro de los nueve meses.
“Estos estudios iniciales de NIAC de Fase I ayudan a la NASA a determinar si estas ideas futuristas podrían preparar el escenario para futuras capacidades de exploración espacial y permitir nuevas misiones increíbles”, dijo Michael LaPointe, ejecutivo de programa de NIAC, en el comunicado.
El éxito en la Fase I podría hacer que algunos de estos conceptos pasen a la Fase II, en la que los investigadores reciben más fondos y dos años más para desarrollar aún más sus ambiciosos esquemas. Solo unos pocos llegan a la tercera base: Fase III.
Las subvenciones del NIAC suelen cubrir un amplio espectro de intereses basados en el espacio, y las selecciones para este año no son diferentes. La NASA logra un equilibrio entre la ciencia espacial y de la Tierra, la exploración espacial y, de particular importancia para la agencia espacial, la promoción de su agenda Artemisa, bajo la cual la NASA busca un regreso sostenible y prolongado a la Luna.
Volar AirTitan
Entre los conceptos más llamativos está el Proyecto AirTitan imaginado por el científico planetario Quinn Morley de Planet Enterprises. Se han propuesto varios conceptos para explorar Titán, la luna de Saturno. propuesto antesy la NASA ya está en medio de preparando la misión Dragonfly, pero la idea de Morley es discerniblemente del siguiente nivel. El vehículo autónomo AirTitan estaría tan cómodo volando en la espesa atmósfera de Titán como navegando en sus lagos de metano.
Morley prevé vuelos diarios para AirTitan, ya que hace una transición fluida de embarcaciones (¿eh, embarcaciones a metano?) a aeronaves. Además de tomar muestras de la compleja atmósfera de Titán, la sonda recolectaría y analizaría muestras líquidas. De hecho, Titán es de gran interés astrobiológico, ya que puede albergar química orgánica prebiótica. Dicho esto, los lagos aceitosos espesos podrían presentar un problema, pero un revestimiento de ala inflable podría «ofrecer resistencia y mitigar los problemas de acumulación de lodos», según Morley.
Megaconstelaciones satelitales para astronomía
La NASA también está interesada en la Gran observatorio de longitudes de onda largas (GO-LoW) concepto propuesto por Mary Knapp del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Este observatorio espacial constaría de miles de satélites idénticos trabajando en el quinto punto de Lagrange Tierra-Sol (L5). Al buscar emisiones de radio en frecuencias entre 100 kHz y 15 MHz, la matriz de satélites podría estudiar los campos magnéticos de exoplanetas distantes y detectar exoplanetas rocosos similares al nuestro.
El enfoque de “fallar rápido, fallar barato es una desviación drástica de las prácticas tradicionales”, escribe Knapp, y agrega que “SpaceX y otros nuevos participantes en el mercado de vehículos de lanzamiento han empujado al mercado a costos cada vez más bajos, a través de innovaciones de fabricación y la economía de escala detrás de mega-constelaciones.”
Propulsión por haz de pellets
La NASA quiere que Artur Davoyan de la Universidad de California, Los Ángeles, desarrolle aún más su sistema de propulsión por haz de pellets concepto, que el ingeniero mecánico y aeroespacial visualiza como un medio para transportar naves espaciales pesadas a objetivos en todo el sistema solar e incluso al espacio interestelar. El sistema de propulsión propuesto emplearía un haz de gránulos, un haz de partículas microscópicas a hipervelocidad impulsadas por láseres, para empujar la nave espacial a las ubicaciones deseadas. A diferencia de otros conceptos, el haz de perdigones permite el transporte de naves espaciales pesadas, lo que, según Davoyan, «aumenta sustancialmente el alcance de las posibles misiones».
La propulsión por haz de pellets podría llevar cargas útiles a los planetas exteriores en menos de un año y a distancias más de 100 veces la distancia Tierra-Sol (au) en unos tres años, afirma. Para el estudio actual, Davoyan considerará la eficacia del uso de la viga de pellets para transportar una carga útil de 1 tonelada a 500 au en menos de 20 años. Como referencia, Plutón está “solo” a 35,6 au de la Tierra, mientras que la Voyager 2 de la NASA, que se lanzó hace 45 años, está ahora aproximadamente a 133 au de la Tierra.
Una tubería de oxígeno en el polo sur lunar
Una prioridad clave para el programa Artemis de la NASA es mantener una presencia sostenible en la Luna, un desafío que la agencia espacial podría superar utilizando recursos in situ, como la extracción de oxígeno del regolito lunar (suelo) y el hielo de agua. Peter Curreri de Lunar Resources en Houston está de acuerdo, pero no es fanático del plan actual de la NASA, ya que explica:
Esfuerzos financiados actuales para in-situ [on-site] La extracción de oxígeno consiste en embotellar el oxígeno en tanques de gas comprimido o licuarlo y almacenarlo en dewars. Cualquiera de los enfoques requiere el transporte de tanques o dewars a varias instalaciones para su uso. El proceso de mover este oxígeno en los rovers requiere más energía que el proceso de extracción y se cree que es el aspecto MÁS costoso en la obtención de oxígeno in situ para su uso en la Luna, considerando las largas distancias entre un área de extracción de recursos y un hábitat humano. o planta de licuefacción.
En cambio, Curreri propone un oleoducto lunar, que se construiría en el polo sur lunar, ya que ahí es donde se encuentra la mayor parte del hielo de agua de la Luna. El concepto atrajo la atención de la NASA, lo que resultó en la subvención de investigación de la Fase I.
Los oleoductos proporcionarían a los colonos acceso constante al preciado oxígeno, al mismo tiempo que conectarían asentamientos dispersos. “Nunca se ha buscado un oleoducto lunar y revolucionará las operaciones en la superficie lunar para el programa Artemis y reducirá los costos y los riesgos”, dice Curreri.
Ladrillos en crecimiento en Marte
La NASA también tiene la vista puesta en Marte, por lo que quiere que Congrui Grace Jin, ingeniera de la Universidad de Nebraska-Lincoln, desarrolle su idea de cultivar ladrillos en Marte, en lugar de importarlos de la Tierra. De hecho, los colonos necesitarán construir estructuras en Marte, pero eso requeriría el lanzamiento de materiales en misiones separadas, lo que aumentaría los costos. De manera más práctica, la investigación de Jin «propone que, en lugar de enviar elementos de equipamiento prefabricados a Marte, el equipamiento del hábitat se puede realizar mediante la construcción in situ utilizando cianobacterias y hongos como agentes de construcción».
Estos microbios serían inducidos a generar biominerales y polímeros para pegar el regolito marciano en bloques de construcción. “Estos bloques de construcción de crecimiento propio se pueden ensamblar más tarde en varias estructuras, como pisos, paredes, tabiques y muebles”, escribe Jin.
Estos son solo algunos de los 14 conceptos elegidos por la NASA para la subvención NIAC de este año. Puedes conocer más sobre las otras propuestas de investigación aquí. Y para ser claros, estos conceptos no han sido aprobados como proyectos reales; todos aún deben pasar la prueba de detección de la NASA. Alguno y posiblemente todos de estas ideas puede morir en la vid, pero este tipo de especulaciones siempre valen la pena y son un adelanto de lo que eventualmente puede ser posible.