Vizuali povzetek nekaterih konceptov, ki se jim je uspelo uvrstiti v Nasin vesoljski startup inkubator. Foto: Joel Sercel, Jay McMahon, Siegfried Janson, Adam Arkin, Jonathan Sauder, John Lewis and background, Chris Mann
Vizuali povzetek nekaterih konceptov, ki se jim je uspelo uvrstiti v Nasin vesoljski startup inkubator. Foto: Joel Sercel, Jay McMahon, Siegfried Janson, Adam Arkin, Jonathan Sauder, John Lewis and background, Chris Mann

Nasa v okviru programa NIAC financira razvoj tehnoloških inovacij, ki so še v zelo zgodnji stopnji razvoja oz. še v fazi konceptualnega predloga, a so vseeno dovolj smiselno podprte, da obetajo revolucionarne preboje na področju raziskovanja vesolja. Gre torej za neke vrste vesoljski startup inkubator.

Za letošnje leto je agencija izmed prejetih prijav izbrala 22 konceptov. Vsak izmed njih bo za devet mesecev razvoja prejel 117.000 evrov in če se bo dobro izkazal, bo prejel nadaljnjega pol milijona za še dve leti razvoja.

Do dejanske uporabe v praksi skoraj vsak izmed konceptov potrebuje še najmanj deset let razvoja.

Uvodnih 15 vnosov na seznamu je v prvi fazi programa za devet mesecev. Zadnjih sedem vnosov pa je "zmagovalcev" iz lanskega leta, ki se jim je uspelo uvrstiti v drugi, dvoletni del programa.





















1. Sintetični biološki sistem za razstrupljanje in boljšanje Marsove prsti za kmetovanje *** Znanstveniki z univerze v Berkeleyju (Kalifornija) nameravajo z bioinženiringom vzgojiti mikrobe, ki bodo boljšali prst na Marsu, vse dokler ne bo v njej mogoče učinkovito gojiti zemeljskih rastlin. Mikrobi bodo sposobni odstranjevati perklorat in dodajati amonijak, pa tudi preživeti temperature med minus 60 in plus 40 stopinjami Celzija. Foto: Adam Arkin
2. Napreden pogonski sistem za pionirske odprave v medzvezdje *** Moč sončne svetlobe z oddaljenostjo zelo hitro peša. Uporaba panelov sončnih celic za električno energijo je zato v Osončju smiselna le nekje do orbite Jupitra. Nasin JPL pa je prišel na dan z idejo, kako koristnost panelov zelo podaljšati - s koncentracijo svetlobe. Sondo bi osvetljevali kar z laserjem, usmerjenim in zgoščenim snopom svetlobe. V orbito Zemlje bi postavili zbiralnik, ki bi sam lovil svetlobo sonca in jo pretvarjal v laserski žarek, streljal pa bi ga v smer sonde. Ta bi bila podobne strukture kot stara Voyagerjeva, le opremljena z zelo velikimi paneli sončnih celic. Imela bi tudi svoj ionski motor, ki za delovanje uporablja električno energijo, le da bi v nasprotju z dozdajšnjimi ksenonskimi modeli uporabljala litij. Tako bi dosegli izjemne hitrosti, so prepričani na JPL-u. Pluton bi dosegli v le treh letih (namesto 10), v 12 letih pa bi sonda premerila 500 astronomskih enot. To je skoraj petkrat več, kot jih je rekorder Voyager 1 v štirih desetletjih. Foto: John Brophy
3. Izpraznjen zrakoplov za Mars *** Cepelin, le da ni napolnjen z vodikom ali helijem, temveč izpraznjen do vakuuma. Na Zemlji kaj takega ni mogoče, še manj smiselno. Atmosfera Marsa pa je redkejša in ima precej nižji tlak, zato strukture ne bi zdruznila. Foto: John-Paul Clarke
4. Machov učinek za vesoljski pogon na misiji v medzvezdni prostor *** Ena kontroverznejših idej je pogon, ki krši zakone termodinamike, torej takšen, ki ustvarja potisk brez hkratnega izmeta snovi. Torej, kot bi imeli zaprt motor brez izpušnega sistema. Do zdaj je en laboratorij agencije že eksperimentiral s pogonom, imenovanim EM Drive, in prišel do nekaj nenavadnih in spornih izidov oziroma - kot so se izrazili v sledečih znanstvenih člankih - "anomalij". Zdaj pa bo Nasa vložila denar v razvoj naprave, imenovane potisnik z Machovim učinkom, ki bo morda nalil čistejšega vina. Foto: Heidi Fearn
5. Plutonov skakljač *** Predlog za pristanek in raziskovanje Plutonovega površja. 200-kilogramska sonda bi v obsežni atmosferi pritlikavega planeta zavirala s pomočjo balona in protipotisnih raketic, ki bi potrošile le 3,5 kilograma goriva. Nato bi izkoristila liliputansko težnost in skakljala naokoli po Plutonu ter tako pregledala čim več površja. Foto: Benjamin Goldman
6. Turbodvigalo *** Astronavtom se v mikrogravitaciji krnijo mišice in kosti do te mere, da po vrnitvi na tla po manj kot leto dolgem bivanju v vesolju potrebujejo rehabilitacijo. Dolgotrajna potovanja po vesolju zato nujno potrebujejo umetno težnost. Ena rešitev je vesoljska postaja v obliki kolesa, kjer bi sredobežna sila simulirala težnost za prebivalce. Toda model ima številne negativne stranske učinke, zato so se na Nasi lotili še tega predloga, ki bi človeka posadil v "turbodvigalo", gibajoče se le naprej in nazaj. S tem bi ravno tako bremenili tkiva telesa, a brez stranskih učinkov krožnega modela. Foto: Jason Gruber
7. Sonda na Fobosovem povodcu *** Sonde navadno okoli svojih tarč ali krožijo ali pa jih obletijo. Obstaja še tretja možnost: nanje bi se lahko pripele. Tako Nasin institut Langley predlaga, da bi na Marsovo luno Fobos z dolgo žico privezali vesoljsko plovilo PHLOTe. Zadnje bi bilo ravno na sladki gravitacijski točki L1, ki je glede na Fobos in Mars vedno enaka. Ker je Fobos vedno z eno stranjo obrnjen proti Marsu, bi napravo lahko izkoristili kot infrastrukturo za poznejša človeška raziskovanja po rdečem planetu. Foto: Kevin Kempton
8. Pogonski sistem na fuzijo *** Pridobivanje energije s pomočjo fuzije, torej z zlivanjem atomov, je v primerjavi z razbijanjem atomov precej čistejše in se šteje za tehnologijo prihodnosti. Obstaja že več fuzijskih jedrskih reaktorjev, ki pa tehnološko še niso povsem dozoreli. Za proizvodnjo namreč še vedno potrošijo več energije, kot je dobijo ven. A stanje se izboljšuje in Nasin center Marshall že išče načine, kako fuzijo uporabiti pri vesoljskih potovanjih. Foto: Michael LaPointe
9. Lažje do blizuzemeljskih asteroidov s sintiranimi zračnimi zavorami *** Rudarjenje asteroidov ima velik potencial. En sam blizuzemeljski asteroid vsebuje toliko platine, kot so je v vsej zgodovini izkopali iz tal. A težava je, kako vse to pretovoriti na Zemljo. Kaj pomaga tonski kos na nebu, če se ga ne da varno in dovolj poceni pripeljati nazaj, da bi sploh upravičil podvig? Ena izmed rešitev je izdelava toplotnega ščita kar v orbiti, in to iz sestavin samih asteroidov. S tem bi lahko obvladljive kose dragocenega materiala oblepili kar na nebu in jih poslali dol. Foto: John Lewis
10. Razdiranje peskastih asteroidov z mehkimi roboti *** Mehek robot v obliki palačinke, ki naj bi potoval med asteroidi in po njih ter z njih pridobival vodo in druge želene surovine. Foto: Jay McMahon
11. Fuzija v inercijski elektrostatični zapori *** Malo drugačen način, kako fuzijo prenesti v vesolje. Fuzijo bi dosegli z električnim poljem, ki bi grelo fuzijo do temperatur, potrebnih za zlivanje atomov. Tehnika je sicer znana, a je precej omejena in se zato vanjo ni veliko vlagalo. Avtorji tega predloga menijo, da bi se vseeno splačalo preveriti alternativo, saj naj bi se z njim lahko doseglo precejšnje zmanjšanje mase pogonskega sistema. Foto: Raymond Sedwick
12. Prelomna inovacija na področju teleskopov, sprožilec zlate mrzlice v vesolju *** Bogastva v asteroidih očitno privlačijo vse več pozornosti. V podjetju TransAstra predlagajo misijo z imenom Sutter, po odkritju pri Sutterjevem mlinu v ZDA, ki je sprožilo zlato mrzlico. V orbito okoli Sonca bi poslali tri miniaturne satelite (CubeSats), vredne le 50 milijonov dolarjev, ki bi skupaj lahko odkrili toliko asteroidov, ki jih najde milijardo dolarjev vredni kopni teleskop. Naredili bi popis vseh asteroidov do velikosti 40 metrov (in navzgor) ter njihovih lastnosti. Ne nazadnje bi morala to storiti tudi Nasa do leta 2020, saj ji je tako naložil kongres, a ji ne bo uspelo, ocenjujejo pri TransAstri. Poleg tega sto metrov veliki asteroidi (ki jih večinoma ne poznamo) niso šala, če padejo na Zemljo. Nazadnje je zgolj eden 20-metrski pri Čeljabinsku v Rusiji povzročil precej škode in poškodoval tisoče ljudi. Foto: Nasa
13. Neposredno, večpikslsko fotografiranje in spektroskopija eksoplaneta s pomočjo težnostne leče Sonca *** Fotografiranje eksoplantev, torej planetov zunaj domačega Osončja, spada med najzahtevnejše izzive astronomije. Čeprav naj bi bilo eksoplanetov samo v domači Galaksiji najmanj stotine milijard, smo jih do zdaj neposredno fotografirali le nekaj posameznih. Posnetki sami pa niso baročno razkošni portreti, temveč zgolj uborna pika svetlobe, ki dokazuje obstoj. Na vsaj nekaj pikslov, ki pa bi povedali neizmerno več, hoče zmogljivosti povečati Nasin JPL. Izkoristiti želi omejeno vesoljsko lečo, ki jo zagotavlja prisotnost in masa Sonca, za izostrenje zadaj ležečih objektov. Foto: Slava Turyshev
14. Deskanje po Soncu *** Soncu se je težko približati, ne da bi se scvrli, saj vročina postaja hujša vse hitreje. Nasin center Kennedy išče pot do superobstojnega materiala, ki bi sondi omogočil približanje na 690.000 kilometrov. To je zelo blizu. Prvi sosednji planet, Merkur, je denimo od zvezde oddaljen slabih 60 milijonov kilometrov. Foto: Robert Youngquist
15. Iskanje neposrednih interakcij med temno energijo in osončnim observatorijem *** Temna snov in temna energija sestavljata več kot 95 odstotkov vsega obstoječega v vesolju, a človeštvo za zdaj skoraj nima pojma, kaj sploh sta. Toda učinki teh dveh dejavnikov na vesolje so tako očitni, da njunega obstoja ni mogoče zanikati. Težava pa jih je najti. Nasin JPL se poskuša s tem predlogom misije približati temni energiji. Temna energija naj bi bila lastnost prostora samega. Nenehno naj bi ga razganjala in posledično pospešeno širila vesolje kot celoto. JPL namerava na več točk Osončja poslati sonde, ki bi simultano iskale morebitne neposredne interakcije temne energije z barionsko, torej nam običajno snovjo. Foto: Nan Yu
FAZA II. *** 16. *** Sonda za notranjost Venere, opremljena z in situ pogonom *** S točko 16. se začenja sedmero konceptov, ki so že prestali prvi, devetmesečni preizkus in se preselili v dolgotrajnejšo razvojno fazo. Na prvem mestu je predlagana misija na Venero, peklensko različico Zemlje. Venera je sosednji planet, ki naj bi bil nekoč poln oceanov in morda tudi življenja, a nekje na poti je šlo nekaj zelo narobe. Danes je Venera obkrožena z vročo, kisline polno atmosfero, domnevnim rezultatom podivjanega učinka tople grede. Peklenske razmere preprečujejo dejavno raziskovanje. Do zdaj so do tal tega planeta prišle le ruske pristajalne sonde, ki so delovale le nekaj minut. Vročina jih je hitro uničila. Po dolgih desetletjih bi Nasin JPL poskusil z ameriško različico. V ozračje Venere bi spustil balon, ki bi se dvigal in spuščal, pri tem pa raziskoval stanje v različnih plasteh atmosfere. Bonus: temeljiteje bi lahko premeril površje in njegovo sestavo. Tega iz orbite ni mogoče narediti, saj ozračje blokira potrebne valovne dolžine svetlobe. Gratis: gorivo bi sonda izdelovala kar iz ozračja s pomočjo elektrolize. Na fotografiji površje Venere, posneto v radijskih valovih in dodatno obdelano s teksturami, ki so jih bile posnele ruske pristajalne sonde. Foto: NASA/JPL
17. Sistem tipal za oddaljeno spektroskopijo izparelih molekul po laserski obdelavi *** Predlog išče možnosti, kako lastnosti nebesnih teles preučevati s pomočjo močnega laserja, usmerjenega v njihovo površje z orbitirajoče sonde. Laser bi segrel ciljne točke, spektroskop (naprava za lomljenje svetlobe na barve) pa bi gledal, kaj je evaporiralo. Podobno temu, kar z žgalnim laserjem počne rover Curiosity na Marsu, le da bi sonda to počela s precej večje oddaljenosti. Foto: Gary Hughes
18. Membransko plovilo *** Skorajda dvodimenzionalno vesoljsko plovilo, pravzaprav plastično-kovinska plahta, bi odstranjevala vesoljske smeti iz orbite Zemlje. V tanko strukturo bi morali stlačiti vse, kar imajo preostala plovila: sončne celice, računalnik in komunikacije, pogonski sistem, motorje za nadzor oblike. Morda bo napredek tehnologije pri tej misiji pripeljal do učinkovitejše miniaturizacije, ki bi v realnejše vode potegnila neko drugo, še bolj razvpito misijo. Zasebna pobuda Breakthrough Starshot želi proti sosednji zvezdi Alfa Kentavra poslati celo jato kot čip velikih sondic, in to v nekaj desetletjih. Foto: Siegfried Janson
19. Snemanje zvezd prek odmevanja eksoplanetov *** V tej raziskavi bodo preverjali možnost, kako odkrivati in preučevati eksoplanete prek "odmevov", ki jih ustvarjajo, ko jih zadenejo valovi sevanja zvezd v naravnih fluktuacijah. Metoda naj bi bila alternativa prej omenjeni spektroskopiji. Foto: Chris Mann
20. Avtomatski rover za ekstremna okolja *** Dejstvo, da ZDA še nikoli niso dosegle tal Venere, očitno precej bode Naso. Še en JPL-ov predlog obljublja dokončanje ultraodpornega roverja. Sposoben naj bi bil zdržati 460 stopinj na površju tega planeta in tlak 90 barov, ki bi zmečkal marsikatero podmornico. V nasprotju s preostalimi predlogi, ki bi na Veneri zdržali največ dan, bi avtomatron mesece. Foto: Jonathan Sauder
21. Optično rudarjenje asteroidov, lun in planetov za namene dolgoročnega človeškega raziskovanja vesolja in industrializacijo *** Še ena knapovska: vesoljska ladja bi asteroide ujela v ogromno vrečo. Nato bi jih izpostavila koncentrirani sončni svetlobi in nabirala izparjeni material, vodo in druge dragocene snovi. Foto: Joel Sercel
22. Plutonov pristajalnik in orbiter na fuzijski pogon *** Še ena različica fuzijskega pogona, ki bo po mnenju avtorjev precej izboljšala pogonske in energijske zmožnosti vesoljskih sond in bi lahko bila uporabna za misijo na Pluton. Foto: Stephanie Thomas