La NASA envisage 5 concepts de technologie spatiale qui ressemblent à de la science-fiction


Espace agricole avec de la terre d’astéroïdes «digérés» par des champignons?

Lévitation à travers le paysage lunaire?

Que diriez-vous d’alimenter une base lunaire avec la lumière du soleil? Ou échafauder d’énormes habitats spatiaux tournants?

Cela ressemble à une épopée de science-fiction sur l’apprivoisement du système solaire avec une charrue de haute technologie à travers la sueur du front d’un astronaute. Ces concepts, cependant, sont un pas de plus vers la réalité que la simple science-fiction. Leurs auteurs sont des chercheurs de diverses sociétés technologiques, établissements d’enseignement et centres de la NASA, et leurs intrigues inventives ne sont pas conçues simplement pour divertir, mais pour faciliter les futures expéditions sur la lune, sur Mars et au-delà.

Plus d’une douzaine de chercheurs ont été octroyé des subventions de la NASA Programme Innovative Advanced Concepts pour étudier la faisabilité de leurs concepts technologiques proches de la science-fiction. Travaillant dans une zone grise entre le réel et l’imaginé, ils font passer les idées de l’ombre du fictif à la lumière du potentiel réel. Et avec l’augmentation de 125 000 $ de chaque subvention d’étude de la phase 1 du CANI, leurs spéculations sur la future technologie spatiale ont été réifiées juste un brin.

Qui sont les bénéficiaires de subventions et quels types d’idées proposent-ils? Quelques exemples.

Autoroute magnétique portable

Un ingénieur en robotique à la NASA Laboratoire de propulsion à réaction explore un concept de portable transport «ferroviaire» magnétique système pour une utilisation sur la lune.

Concept pour un «chemin routier» portable à déployer sur la surface de la lune, sur lequel des robots de transport lévitent magnétiquement des charges d’un endroit à un autre, de manière efficace et autonome. (NASA / JPL-Caltech / Ethan Schaler)

Lorsque les humains commenceront à établir des habitats lunaires à long terme, il sera nécessaire de transporter régulièrement beaucoup de matériaux à la surface. L’extraction de matériaux lunaires pour les composants de l’air, de l’eau et du carburant impliquera de déplacer le «minerai» brut vers les installations de traitement. L’excavation de la roche et du sol pour construire des structures vivantes et fonctionnelles déterrera beaucoup de débris qui doivent être transportés.

Pour ce faire, le concept initial demande qu’une «piste» plate soit déployée sur la surface de la lune entre les emplacements, créant une sorte de plate-forme instantanée sans nécessiter de construction permanente. Des robots de transport autonomes lévitent ensuite au-dessus de la piste sur un coussin magnétique, transportant leurs charges à travers le paysage sans frottement ni résistance à l’air, et sans besoin de gestion humaine constante.

Swimbots

Le même chercheur du JPL explore également un concept de véhicules d’exploration robotique pouvant nager dans les océans d’autres mondes comme la lune de Jupiter Europa et la lune de Saturne Titan, qui a une mer de méthane. Alors que nous nous rapprochons du montage d’expéditions dans ces environnements liquides éloignés et dangereux, nous aurons besoin de plus que des roues et des pales d’hélicoptère pour faire avancer l’exploration.

Concept de sondes océaniques déployées dans un environnement liquide, tel que l’océan sous-glace sur la lune de Jupiter Europa. Dans ce concept, de petits robots nageurs seraient libérés d’un vaisseau ennuyeux connecté au véhicule atterrisseur au-dessus de la croûte glacée bien au-dessus. (NASA / JPL-Caltech / Ethan Schaler)

Cultiver le sol spatial

Un chercheur avec Trans Astronautica Corporation regarde les astéroïdes comme source possible de créer un sol arable, et mettre le champignon terrestre au travail pour y arriver. L’idée est que le champignon décompose ou «digère» la matière stérile de l’astéroïde dans le sol pour la culture des plantes.

Avec les aspirations des humains à vivre sur la lune et à faire le voyage ardu vers Mars, vient le besoin de les nourrir. De telles expéditions apporteront sans aucun doute des aliments de base et de l’eau, mais le transport de marchandises dans l’espace – même le court trajet de la Terre à la Station spatiale internationale – est coûteux, en particulier avec un besoin continu de réapprovisionnement. Et envoyer des fournitures à une base lunaire, ou à une mission à longue portée sur Mars, représente une dépense et un défi encore plus grands.

Toute nourriture qui peut être produite ou cultivée sur le navire ou la station où elle doit être consommée accordera à une mission une plus grande autonomie et une plus grande sécurité alimentaire, et pourra éventuellement permettre aux humains spatiaux de devenir autosuffisants. Même aujourd’hui, les plantes sont cultivées et récoltées de manière expérimentale à bord de la Station spatiale internationale, jetant les bases de futures fermes spatiales beaucoup plus loin de chez eux.

Les futurs habitats des humains dans l’espace pourraient être construits à grande échelle pour accueillir une population humaine et un environnement autonome pour les nourrir. Le sol pour faire pousser les cultures sera une denrée précieuse, et le créer à partir de matériaux provenant d’astéroïdes peut être une option réalisable. (NASA / Don Davis)

L’idée d’exploiter les astéroïdes pour les métaux précieux, soit en voyageant vers l’un, soit en le déplaçant sur une orbite autour de la Terre ou de la Lune, est envisagée depuis un certain temps. Mais l’idée d’exploiter les composants rocheux sans valeur des astéroïdes pour produire une marchandise bien plus précieuse que l’or pour les astronautes qui ont besoin de manger est un coup d’éclat.

Puisqu’il y a beaucoup d’astéroïdes volant autour du système solaire, le potentiel de produire du sol utilisable est pratiquement illimité, et la pratique pourrait un jour alimenter des habitations spatiales à grande échelle.

Maisons spatiales préfabriquées

UNE L’université de Carnegie Mellon professeur assistant conçoit un appareil pliable léger comme un «bloc de construction» déployable pour la construction d’énormes structures spatiales à l’échelle d’un kilomètre.

Cette idée accepte un défi ambitieux lancé par les écrivains de science-fiction au fil des décennies: concevoir un habitat spatial artificiel, ou «arche spatiale», d’une échelle suffisamment grande pour accueillir une population humaine et un écosystème durable, voire autosuffisant.

Énergie solaire suralimentée

Un chercheur à la NASA Centre de recherche de Langley met en lumière un concept pour générer et diffuser énergie électrique pour une utilisation sur la lune, utilisant l’optique du télescope pour capturer, rediriger et focaliser la lumière du soleil.

Concept pour la collecte et la distribution de l’énergie solaire à travers la surface de la lune vers des bâtiments, des vaisseaux spatiaux et d’autres véhicules, à l’aide de l’optique du télescope. (NASA / Ronald Neale)

Bien que les systèmes d’énergie solaire concentrée ne soient pas nouveaux, l’ingénierie d’un système pour la lune présente des défis techniques surnaturels – d’une part, concevoir un système suffisamment petit et léger pour être transporté de la Terre à la surface lunaire tout en maximisant la production d’énergie pour en extraire autant. puissance des rayons du soleil que possible.

Retour à la science-fiction

La science-fiction peut inspirer l’invention de nouvelles technologies et des efforts scientifiques, mais l’inverse est également vrai. De vraies réalisations dans l’exploration spatiale et la technologie qui la permet nous incitent à nous interroger plus profondément sur où l’aventure peut mener, ce qui peut inspirer davantage d’innovation.

Nous ne verrons peut-être pas des habitats spatiaux géants et des cultures récoltées à partir de la saleté des astéroïdes pendant un certain temps, mais la réflexion sur la façon de faire ces choses doit commencer maintenant. Au fur et à mesure que les humains s’éloignent progressivement de la Terre et habitent dans l’espace pendant de plus longues périodes, des visions de ce type peuvent inévitablement devenir la réalité des générations futures.

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