Doba obnovljenega raziskovanja vesolja je pripeljala do nekaterih precej ambicioznih predlogov. Medtem ko so mnogi o knjigah že desetletja, so šele v zadnjih letih nekateri od teh načrtov postali tehnološko izvedljivi. Dober primer je rudarjenje asteroidov, kjer bi robotsko vesoljsko plovilo odpotovalo na bližnje zemeljske asteroide in glavni asteroidni pas ter tako pridobivalo minerale in druge vire.
Trenutno je eden glavnih izzivov, kako bi se ta plovila zmogla obiti in natočiti, ko so v vesolju. Da bi se tega lotili, je newyorško podjetje Honeybee Robotics z Univerzo v Centralni Floridi (UFC) zaprosilo za razvoj robotskega vesoljskega plovila na parni pogon. Podjetje je nedavno objavilo predstavitveni video, ki prikazuje njihov prototip World is Not Enough (WINE) "parni rezervoar".
Honeybee Robotics, ustanovljena leta 1983, ima dolgo zgodovino razvoja tehnologij za raziskovanje vesolja. V tistem času so izpolnili več kot 300 pogodb za NASA, ki je vključevala orodja, ki jih je uporabila Duh, Priložnost in Radovednost roverji in Phoenix zemljišče. Ob upoštevanju možnosti rudarjenja asteroidov se je podjetje združilo z znanstvenikom UCF dr. Phil Metzgerjem, da bi razvilo robotsko vesoljsko plovilo zaradi komercialnega rudarjenja.
Doktor Metzger je poleg sodelavca UCF-ove planetarne znanstvene skupine (PSG) že dolgo zgodovino sodelovanja z Naso. Metzger je v Nasinem vesoljskem centru Kennedy ustanovil podjetje Swamp Works, ki je bilo po vzoru Lockheed Martin's Skunk Works in zasnovano za izvajanje inovacijskih strategij, prilagojenih iz Silicijeve doline.
V PSG Metzger nadaljuje z razvojem tistega, kar mu pravijo "ekonomska planetarna znanost", ki je osredotočeno na razvoj tehnologij za in-situ uporabo virov (ISRU) - od rudarstva in proizvodnje do gradbeništva. Podobno kot razvoj vesoljskih plovil za večkratno uporabo si ISRU prizadeva, da bi raziskovanje vesolja naredili bolj stroškovno učinkovito z zanašanjem na vire, pridobljene na lokalni ravni.
To je načelo za vesoljsko plovilo WINE, ki bi pobiralo vodni led iz asteroidov ali planetarnega regolita. Ta led bi nato zajel v hladno past in segrel, da bi ustvaril paro za pogon. Električno energijo bi zagotovili sončni paneli ali morda lahka radioskopska grelna enota.
Te izbire napajanja bi omogočile fleksibilnost misije, saj bi robotskim vesoljskim plovilom omogočile delovanje v različnih okoljih. Če bi na primer delal rezervoar v okolju z nizko gravitacijo bližje domu, bi bili sončni paneli dovolj. Če bi delovala v okolju z visoko gravitacijo in / ali na lokacijah daleč od sonca, bi bila jedrska baterija izbirna metoda.
Kris Zacny, podpredsednik podjetja Honeybee Robotics, je na twitterju nedavno objavil videoposnetek prve demonstracije prototipa. Kot je Metzger opisal demonstracijo v nedavnem sporočilu za javnost UCF:
"To je super. VINO je uspešno miniralo zemljo, izdelalo raketno gorivo in se izstrelilo na curek pare, ki se je izvlekel iz simulata. To tehnologijo lahko potencialno uporabimo za skok na Luno, Ceres, Evropo, Titan, Pluton, droge Merkurja, asteroide - kjer koli je voda in dovolj nizka težnost. "
Prototipni parni rezervoar je Honeybee ustvaril v sodelovanju z Univerzo Embry-Riddle Aeronautical University, ki je pomagala razviti začetne raketne potisnike na osnovi pare. UCF je zagotovil simulirani asteroidni material, Metzger pa je ustvaril računalniške modele in simulacije, potrebne za dokazovanje koncepta (postopek, ki je trajal tri leta).
Konec bi uporabil ključne koščke tehnologije, kot je mobilni vodni ekstraktor (MISWE), spiralno navojno cev, ki jo je Honeybee razvil za misije NASA na Luno, Mars in širše. Za vesoljsko plovilo WINE je ta ekstraktor kombiniran s 3D-tiskanim potiskom hladnega plina in rezervoarjem, ki je bil posebej zasnovan za namestitev v CubeSat.
V 11-sekundnem videoposnetku, objavljenem na twitterju, je prikazan prototip, ki je izstrelil svoj motor in levitral v testnem obratovanju podjetja 31. decembra. Ta predstavitev je potekala ob zaključku donacije 2. faze, ki jo je dodelil NASA-in program za raziskave inovacij za mala podjetja in prenos malih podjetij (SBIR / SBTT), ki je bila dodeljena leta 2016 in je trajala dve leti.
„Projekt je sodeloval med NASA, akademskim svetom in industrijo; in to je bil izjemen uspeh, "je dejal Kris Zacny v izjavi za javnost. "Vesoljske ladje, podobne VINU, lahko spremenijo, kako raziskujemo vesolje."
Posledice te tehnologije presegajo rudarjenje asteroidov. Trenutno so medplanetarne misije prisiljene zaključiti, ko bo vesoljskim plovilom zmanjkalo pogonskega goriva. Kot je pojasnil Metzger, bi razvoj te vrste vesoljskih plovil (ki lahko rudijo in predelajo svoje lastno gorivo) bistveno podaljšal življenje medplanetarnih misij:
"Vsakič, ko izgubimo ogromno naložbe v čas in denar, ki smo ga porabili za gradnjo in pošiljanje vesoljskega plovila do cilja. VINO je bilo zasnovano tako, da nikoli ne zmanjka pogonskega goriva, zato bo raziskovanje manj drago. Omogoča nam tudi raziskovanje v krajšem času, saj nam ni treba čakati leta, ko vsako vesoljsko plovilo vsakič potuje z Zemlje. "
Glede na hitrost napredovanja komercialnega vesoljskega vesolja (aka NewSpace) in dejstvo, da se bo iskanje asteroidov začelo zelo kmalu, bi lahko minilo le desetletje ali celo nekaj let, preden bodo rudarska plovila, kot je VINO, poslana na najbližje asteroide . In s številnimi agencijami, ki želijo izvajati lunarne in marsovske raziskovalne misije, bi se lahko vesoljski ladje s parnimi rezervoarji potovali po celotnem Osončju.
Glede na potencialno izplačilo industrije verjetno ne bo primanjkovalo industrij, ki bi radi vstopile v to rastočo industrijo. In če je mogoče razviti tehnologijo in metodologijo, bi človeštvo lahko gledalo v Gold Rush, da bi končalo vse zlato hitenje. Da ne omenjam železa, niklja, kobalta, mangana, molibdena, aluminija, titana, vode in še veliko drugih virov!
Podjetje je od takrat objavilo celovečerni video, ki prikazuje WINE koncept in demonstracijo tehnologije. Oglejte si spodaj:
