بیگ بنگ: برنامه مفاهیم پیشرفته و نوآورانه ناسا(NIAC) به منظور مطالعه ی بیشتر بر ماموریت هایی با احتمال موفقیت کم ولی امید بسیار به انجام آن، سرمایه گذاری می کند. برنامه های امسال شامل سفینه فضایی­ به نازکی ورقه کاغذ و یک کاوشگر در سیاره ناهید دارای موتوری پیشرفته و … است.

به گزارش بیگ بنگ، با فناوری های فضایی فردا- یا شاید یک دهه بعد آشنا شوید! از سال 2011، برنامه مفاهیم پیشرفته و نوآورانه ناسا(NIAC) ایده های اکتشاف فضایی با احتمال موفقیت کم ولی امید بسیار به انجام آن را-که تصور می شود ارزش اکتشاف داشته باشند- انتخاب می کند. محصول امسال- که در 8 آوریل اعلام شد- 13 طرح پیشنهادی است که ناسا به هر کدام از آنها مبلغ صد هزار دلار برای مدت زمان بیش از نه ماه اعطا خواهد کرد. جزئیات کامل پروژه ها در نشستی در ماه آگوست منتشر خواهد شد، ولی با این حال، در زیر با برخی از این پروژه ها آشنا خواهیم شد:

کاوشگر Brane

اگر شما احساس می کنید که فضاپیماهای معمولی بیش از حد بزرگ هستند، کاوشگر Brane ممکن است برای شما مناسب باشد. این کاوشگر می تواند یک مربع مسطح با ابعاد یک متر باشد که وزن آن فقط 35 گرم است، ولی در عین حال قادر است که در فضا به  پیش برود. پیشرانه هایی که در فواصل ده میکرومتری بین دو ورقه عایق جا گرفته اند و بر روی یک طرف آنها سلول های خورشیدی قرار گرفته است. میدان های الکترومغناطیسی ذرات را به طرف دیگر فضاپیما اسپری می کنند و آن را به جلو می رانند.

به طور شگفت انگیزی، این ایده از زیگفرید جانسن از شرکت هوا و فضا در لس آنجلس گرفته شده است و سومین فناوری فوق العاده باریک برنامه NIAC است که بر روی آن سرمایه گذاری شده است. جیسون دلرث، مدیر NIAC در واشنگتن دی سی، گفت:«پیشنهادهای قبلی فقط شامل قطعاتی بودند که می توانستند بر روی سیارات رها شده و ارتباط برقرار کنند. ولی این، یک فضاپیمای غشایی(membrane) کاملاً کاربردی است.» یک هدف در نظر گرفته شده برای کاوشگر Brane، این است که به بقایای یک خرده سیارک در مدار پایین زمین نزدیک شده و به دورش بپیچد و سپس آن را از سر راه بردارد.

باریکه انرژی سیارکی

وقتی که دنباله دارها یا سیارک ها را مشاهده می کنیم چگونه می توانیم بفهمیم که آنها از چه ساخته شده اند؟ گری هاگز از دانشگاه ایالتی پلی تکنیک کالیفرنیا پیشنهاد کرده است که با استفاده از یک باریکه انرژی آنها را منفجر کنیم. این باریکه، پیش از گرم شدن سنگ های زیرین، مواد یخ زده بر روی سطح را تبخیر یا تصعید می کند. جنب و جوش ناشی از گرم شدن سنگ با ایجاد توده ای درخشنده از مولکول های بخار به فضاپیما اجازه خواهد داد تا از توده ابر ایجاد شده آنالیز شیمیایی تهیه کند.

یک ماموریت مجهز به این فناوری می تواند سراسر سطح سیارک را اسکن کرده و نقشه ای از ترکیب سیارک تهیه کند. یا اینکه باریکه انرژی می تواند برای دستیابی به مواد عمیق تر سوراخی بر روی سیارک ایجاد کند. دلرث می گوید: «شما می توانید ماموریتی را تصور کنید که به درون کمربند سیارکی می رود و 40 یا 50 هدف را مورد ارزیابی قرار می دهد.»

حرکت با سوخت همجوشی مستقیم

برای سفری سریع تر در منظومه خورشیدی، موتور موشک با قدرت و توان همجوشی چگونه است؟ این ایده، برآمده از افکار استفانی توماس از مرکز سیستم های ماهواره ای پرینستون است، او و تیمش در حال حاضر بر روی حرکت با سوخت همجوشی مستقیم- با کمک های مالی دپارتمان انرژی آمریکا- کار می کنند.

این ایده بر روی انرژی ناشی از همجوشی دوتریوم و هلیوم-3 انجام می شود و با فرض کار کردن این ایده، تیم تحقیقاتی پیشنهاد به کار گرفتن این موتور را برای سفر به پلوتو داده است. یک کاوشگر طراحی شده با سوخت همجوشی می تواند تنها در چهار تا شش سال، یعنی تقریباً نصف مدت زمان سفر فضاپیمای افق های نو ناسا -که در جولای 2015 با پلوتو ملاقات کرد و قدرت آن ناشی از فروپاشی پلتونیوم است- این سفر را به انجام برساند. همچنین این کاوشگر می تواند سیاره کوتوله را با ابزارهایی تا 2 مگاوات نیرو مورد بررسی قرار دهد؛ هزاران بار بیشتر از کاری که فضاپیمای افق های نو انجام داد.

کاوشگر دارای موتور بخار بسیار پیشرفته(steampunk)

مکانیزم آنتی کیترا*، ماشین حساب نجومی 2000 ساله- سیستمی از چرخ دنده های ساعت بوده است. آیا روشی مشابه آن می تواند در اکتشاف سیاره ناهید به ما کمک کند؟ گرما، فشار و شیمی سطح سیاره ناهید اجازه کار بیش از دو ساعت را به هیچ کاوشگری نمی دهد. برطبق مفهوم ارائه شده توسط جاناتان سودر از آزمایشگاه پیش رانش جت در کالیفرنیا این روش ممکن است به طور کلی بخش های الکترونیکی یک کاوشگر را حذف کند.

دلرث می گوید: «ما در تلاش برای رسیدن به نقطه ای هستیم تا بتوانیم موادی بسازیم که قادر باشند در شرایط سخت مثل شرایط سیاره ناهید دوام بیاورند، اما این مواد، الکترونیکی نخواهند بود.» ماشین کاملاً اتوماتیک سودر که به طور کامل از فلزی سخت ساخته شده، قادر به کاوش در ناهید و دیگر شرایط به شدت دشوار در منظومه شمسی خواهد بود. تنها یک بخش از این کاوشگر جدا شده و پیام ها را به خانه ارسال می کند. پیشنهاد سودر نشان می دهد که تنها راه حل، ثبت داده ها بر روی یک فونوگراف سپس فرستادن آن با یک بالون و رساندن آن به یک فضاپیما خواهد بود.

سفینه فضایی سیارک

در راستای تلاش برای ساخت کاوشگری به منظور مطالعه بر روی سیاره ناهید، این کاوشگر شامل یک فضاپیمای مکانیکی است که بر روی سطح سیارک خراش ایجاد خواهد کرد. جیسون دان، از شرکت Made in Space-که یک شرکت خصوصی مستقر در پارک تحقیقاتی Ames ناساست- می گوید: نخست، یک کاوشگر رباتیک به سوی یک سیارک سفر خواهد کرد، هنگامی که بر روی آن قرار گرفت شروع به حفاری خواهد کرد و قطعات سنگ و یخ تبدیل به بخشی هایی از فضاپیما خواهند شد از جمله یک سیستم نیروی محرکه که جهت سیارک را به منظور گذر در فضا -با شلیک موادی در فضا- هدایت خواهد نمود.

با تبدیل شدن سیارک به یک ماشین، کل سیستم موردنیاز برای پرتاب قسمت های مختلف یک فضاپیما از زمین حذف خواهد شد. در حین حرکت، سیارک یک ماموریت از پیش برنامه ریزی شده را انجام خواهد داد، به عنوان مثال دور شدن از زمین یا به اندازه کافی نزدیک شدن برای فرود آمدن فضانوردان بر روی آن. اگر هر یک از این پیشنهادها یا دیگر پیشنهادات مورد موافقت قرار بگیرند، محققان می توانند برای دو سال دیگر و با بودجه پانصد هزار دلاری به تحقیقات خود ادامه دهند. هنوز با وجود این ایده های عجیب و نامتعارف، مسیر فناوری واقعی ممکن است یک مسیر طولانی باشد.

* آنتی کیترا(Antikythera )سیستم محاسباتی نجومی آنتی کیترا، که ۲۰۰۰ سال قدمت دارد، سیستمی از چرخ‌دنده‌های برنزی در هم گره‌خورده است که به ۶۰ سال قبل از میلاد برمی‌گردد و یونانیان باستان از آن برای دنبال کردن کسوف و خسوف استفاده می‌کردند.

ترجمه: مریم امامی جعفری/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: newscientist.com