Η εποχή της ανανεωμένης εξερεύνησης του διαστήματος οδήγησε σε ορισμένες μάλλον φιλόδοξες προτάσεις. Ενώ πολλά έχουν τα βιβλία εδώ και δεκαετίες, μόνο τα τελευταία χρόνια ορισμένα από αυτά τα σχέδια έχουν καταστεί τεχνολογικά εφικτά. Ένα καλό παράδειγμα είναι η εξόρυξη αστεροειδών, όπου το ρομποτικό διαστημικό σκάφος θα ταξιδέψει στους αστεροειδείς κοντά στη γη και στον κύριο αστεροειδή ιμάντα για τη συλλογή ορυκτών και άλλων πόρων.
Προς το παρόν, μια από τις κύριες προκλήσεις είναι το πώς αυτά τα σκάφη θα μπορούσαν να μετακινηθούν και να ανεφοδιάσουν τον ανεφοδιασμό μόλις βρεθούν στο διάστημα. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, η εταιρεία Honeybee Robotics με έδρα τη Νέα Υόρκη συνεργάστηκε με το Πανεπιστήμιο της Κεντρικής Φλόριντα (UFC) για την ανάπτυξη ενός ρομποτικού διαστημικού σκάφους με ατμό. Η εταιρεία κυκλοφόρησε πρόσφατα ένα βίντεο επίδειξης που δείχνει ότι το πρωτότυπό τους World is Not Enough (WINE) «steam hopper» σε δράση.
Η Honeybee Robotics ιδρύθηκε το 1983 και έχει μακρά ιστορία ανάπτυξης τεχνολογιών για εξερεύνηση του διαστήματος. Εκείνη την εποχή, έχουν εκπληρώσει πάνω από 300 συμβόλαια για τη NASA, η οποία έχει συμπεριλάβει εργαλεία που χρησιμοποιούνται από το Πνεύμα, Ευκαιρία και Περιέργεια rovers και το Φοίνιξ εκφορτωτής. Αντιμετωπίζοντας την προοπτική της εξόρυξης αστεροειδών, η εταιρεία συνεργάστηκε με τον επιστήμονα UCF Dr. Phil Metzger για την ανάπτυξη ενός ρομποτικού διαστημικού σκάφους για χάρη της εμπορικής εξόρυξης.
Εκτός του ότι είναι συνεργάτης με την Πλανητική Επιστήμη της UCF (PSG), ο Δρ Metzger έχει μακρά ιστορία συνεργασίας με τη NASA. Στην πραγματικότητα, η Metzger συνέστησε το Swamp Works στο Διαστημικό Κέντρο Kennedy της NASA, το οποίο διαμορφώνεται στο Skunk Works της Lockheed Martin και έχει σχεδιαστεί για να εφαρμόζει στρατηγικές καινοτομίας προσαρμοσμένες από τη Silicon Valley.
Στο PSG, ο Metzger συνεχίζει να αναπτύσσει αυτό που αναφέρεται ως «Οικονομική Πλανητική Επιστήμη», η οποία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη τεχνολογιών για χρήση in-situ πόρων (ISRU) - από την εξόρυξη και την κατασκευή έως την κατασκευή. Όπως και η ανάπτυξη επαναχρησιμοποιήσιμων διαστημικών σκαφών, το ISRU στοχεύει να κάνει την εξερεύνηση του διαστήματος πιο αποδοτική από την οικονομία, στηριζόμενη σε τοπικούς πόρους.
Αυτή είναι η αρχή πίσω από το διαστημικό σκάφος WINE, το οποίο θα συλλέγει πάγο νερού από αστεροειδείς ή πλανητικούς regolith. Αυτός ο πάγος στη συνέχεια συλλαμβάνεται σε ψυχρή παγίδα και θερμαίνεται για να δημιουργηθεί ατμός για πρόωση. Η ηλεκτρική ενέργεια θα παρέχεται από ηλιακούς συλλέκτες, ή ενδεχομένως μια ελαφριά μονάδα ραδιοσκοπικού θερμαντήρα.
Αυτές οι επιλογές τροφοδοσίας θα επιτρέψουν την ευελιξία της αποστολής, δίνοντας στο ρομποτικό διαστημικό σκάφος τη δυνατότητα να εργάζεται σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Για παράδειγμα, εάν η χοάνη εργαζόταν σε περιβάλλοντα χαμηλής βαρύτητας πιο κοντά στο σπίτι, τα ηλιακά πάνελ θα αρκούσαν. Εάν λειτουργούσε σε περιβάλλοντα υψηλής βαρύτητας ή / και τοποθεσίες μακριά από τον ήλιο, μια πυρηνική μπαταρία θα ήταν η μέθοδος επιλογής.
Ένα βίντεο της πρώτης διαδήλωσης του πρωτοτύπου δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο twitter από τον Kris Zacny, Αντιπρόεδρο της Honeybee Robotics. Όπως ο Metzger περιέγραψε την επίδειξη σε ένα πρόσφατο δελτίο τύπου του UCF:
"Είναι φοβερό. Το WINE εξόρυξε με επιτυχία το χώμα, έκανε προωθητικό πύραυλο και ξεκίνησε με πίδακα ατμού που εξήχθη από τον προσομοιωτή. Θα μπορούσαμε ενδεχομένως να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την τεχνολογία για να μεταπηδήσουμε στη Σελήνη, στον Ceres, στον Europa, στον Τιτάνα, στον Πλούτωνα, στους πόλους του Ερμή, στους αστεροειδείς - οπουδήποτε υπάρχει νερό και αρκετά χαμηλή βαρύτητα. "
Η πρωτότυπη ατμοσφαιρική χοάνη δημιουργήθηκε από τη Honeybee σε συνεργασία με το Embry-Riddle Aeronautical University, το οποίο βοήθησε στην ανάπτυξη των αρχικών ρουκετών προερχόμενων από ατμό. Η UCF παρείχε το προσομοιωμένο αστεροειδές υλικό, ενώ η Metzger δημιούργησε τα μοντέλα υπολογιστών και τις προσομοιώσεις που απαιτούνται για να αποδείξει την ιδέα (μια διαδικασία που χρειάστηκε τρία χρόνια).
Η χοάνη θα αξιοποιήσει βασικά κομμάτια τεχνολογίας όπως το Mobile In-Situ Water Extractor (MISWE), έναν σπειροειδή σωλήνα με κυματοειδές σωλήνα που αναπτύχθηκε από τη Honeybee για αποστολές της NASA στη Σελήνη, τον Άρη και πέραν αυτής. Για το διαστημικό σκάφος WINE, αυτός ο απορροφητήρας συνδυάζεται με ένα τρισδιάστατο εκτυπωτή ψυχρού αερίου και μια δεξαμενή που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να χωράνε μέσα σε ένα CubeSat.
Το βίντεο των 11 δευτερολέπτων που δημοσιεύτηκε στο twitter δείχνει το πρωτότυπο να ενεργοποιεί τον κινητήρα του και να αιωρείται στη δοκιμαστική εγκατάσταση της εταιρείας στις 31 Δεκεμβρίου. Αυτή η επίδειξη ήρθε στο τέλος της επιχορήγησης της Φάσης 2 που απονεμήθηκε από τα προγράμματα έρευνας και μεταφοράς τεχνολογίας μικρών επιχειρήσεων (SBIR / SBTT) της NASA - η οποία βραβεύτηκε το 2016 και διήρκεσε δύο χρόνια.
«Το έργο ήταν μια συνεργατική προσπάθεια μεταξύ της NASA, της ακαδημαϊκής κοινότητας και της βιομηχανίας. και υπήρξε τεράστια επιτυχία », δήλωσε ο Kris Zacny σε δήλωση τύπου της εταιρείας. "Τα διαστημόπλοια τύπου WINE έχουν τη δυνατότητα να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο εξερευνούμε το σύμπαν."
Οι επιπτώσεις αυτής της τεχνολογίας ξεπερνούν κατά πολύ την εξόρυξη αστεροειδών. Προς το παρόν, οι διαπλανητικές αποστολές αναγκάζονται να ολοκληρώσουν μόλις το διαστημικό σκάφος εξαντληθεί. Αλλά όπως εξήγησε ο Metzger, η ανάπτυξη αυτού του τύπου διαστημικού σκάφους (που μπορεί να εξορύξει και να επεξεργαστεί το δικό του καύσιμο), θα επέτεινε σημαντικά τη ζωή των διαπλανητικών αποστολών:
«Κάθε φορά που χάνουμε την τεράστια επένδυσή μας σε χρόνο και χρήμα που ξοδεύαμε για την κατασκευή και την αποστολή του διαστημικού σκάφους στο στόχο του. Το WINE σχεδιάστηκε για να μην τελειώνει ποτέ το προωθητικό, οπότε η εξερεύνηση θα είναι λιγότερο δαπανηρή. Μας επιτρέπει επίσης να εξερευνήσουμε σε μικρότερο χρονικό διάστημα, καθώς δεν χρειάζεται να περιμένουμε χρόνια καθώς ένα νέο διαστημικό σκάφος ταξιδεύει από τη Γη κάθε φορά. "
Δεδομένου του ρυθμού με τον οποίο προχωρά η εμπορική αεροδιαστημική (γνωστός και ως NewSpace) και το γεγονός ότι η αναζήτηση αστεροειδών θα ξεκινήσει πολύ σύντομα, θα μπορούσε να είναι μόλις μια δεκαετία ή και μερικά χρόνια πριν από την αποστολή σκαφών εξόρυξης όπως το WINE στους πλησιέστερους αστεροειδείς . Και με πολλά πρακτορεία που επιθυμούν να διεξάγουν αποστολές σεληνιακής και εξερεύνησης του Άρη, το διαστημικό σκάφος ατμοκίνητης χοάνης θα μπορούσε να βρεθεί να ταξιδεύει σε όλο το Ηλιακό Σύστημα.
Λαμβάνοντας υπόψη την πιθανή απόδοση, είναι πιθανό να μην υπάρχει έλλειψη βιομηχανιών που θέλουν να συμμετάσχουν σε αυτήν την αναπτυσσόμενη βιομηχανία. Και αν η τεχνολογία και η μεθοδολογία μπορούν να χρησιμοποιηθούν, η ανθρωπότητα θα μπορούσε να κοιτάξει το Gold Rush για να τερματίσει όλες τις χρυσές βούρτσες. Για να μην αναφέρουμε σίδηρο, νικέλιο, κοβάλτιο, μαγγάνιο, μολυβδαίνιο, αλουμίνιο, τιτάνιο, νερό και πολλούς άλλους πόρους!
Έκτοτε, η εταιρεία κυκλοφόρησε ένα πλήρες βίντεο που παρουσιάζει την έννοια WINE και την τεχνολογική επίδειξη. Δείτε το παρακάτω:
