A megújult űrkutatás korszaka néhány meglehetősen ambiciózus javaslathoz vezetett. Bár sokan évtizedek óta foglalkoznak a könyvekkel, ezeknek a terveknek csak az utóbbi években vált technológiailag megvalósíthatóvá. Jó példa erre az aszteroidabányászat, ahol a robot űrhajók Föld közeli aszteroidákba és a Fő aszteroid övbe utaznának, hogy ásványokat és egyéb erőforrásokat nyerjenek.
Jelenleg az egyik fő kihívás az, hogy ezek a hajók hogyan tudnának megkerülni és tankolni, miután űrben vannak. Ennek megoldására a New York-i székhelyű Honeybee Robotics a Közép-Floridai Egyetemmel (UFC) együttműködött gőzzel működtetett robot űrhajó kidolgozása céljából. A cég nemrégiben mutatott be egy demonstrációs videót, amely bemutatja, hogy a World is Not Enough (WINE) „gőztartálya” prototípusuk működik.
Az 1983-ban alapított Honeybee Robotics hosszú története van az űrkutatás technológiáinak fejlesztésében. Ebben az időben több mint 300 szerződést teljesítettek a NASA számára, amely magában foglalta a NASA által használt eszközöket Szellem, Lehetőség és Kíváncsiság rovers és a Főnix Lander. Az aszteroidabányászat kilátásainak figyelembevételével a társaság az UCF tudósával, Dr. Phil Metzgerrel közösen egy robot űrhajót fejlesztett ki a kereskedelmi bányászat céljából.
Amellett, hogy társult az UCF Bolygótudományi Csoportjával (PSG), Dr. Metzger régóta dolgozik a NASA-val. Valójában Metzger társalapította a Swamp Works-t a NASA Kennedy Űrközpontjában, amely a Lockheed Martin Skunk Works modelljére épül és a Szilícium-völgyből adaptált innovációs stratégiák végrehajtására szolgál.
A PSG-nál Metzger tovább fejleszti az úgynevezett „Gazdasági bolygótudományt”, amelynek középpontjában az in situ erőforrás-felhasználás (ISRU) technológiáinak fejlesztése áll - a bányászattól és a gyártástól az építésig. Az ISRU hasonlóan az újrahasznosítható űrhajók fejlesztéséhez, az űrkutatás költséghatékonyabbá tétele a helyben gyűjtött erőforrásokra támaszkodva.
Ez a alapelv a WINE űrhajó mögött, amely a víz jégét az aszteroidákból vagy a bolygó regolitjából gyűjti. Ezt a jeget ezután egy hideg csapdába fogják és melegítik, hogy gőzt képezzenek a meghajtáshoz. Az elektromos energiát napelemek vagy esetleg egy könnyű, radioszkópikus fűtőegység biztosítanák.
Az áramellátás ilyen választása lehetővé tenné a küldetés rugalmasságát, mivel a robot űrhajót képessé teszi arra, hogy különböző környezetben dolgozzon. Például, ha a garat alacsonyabb gravitációs környezetben működik, közelebb a házhoz, akkor elegendő lenne a napelemek. Ha nagy gravitációs környezetben és / vagy a naptól távol lévő helyeken működne, akkor a nukleáris akkumulátor lenne a választott módszer.
Kris Zacny, a Honeybee Robotics alelnöke a közelmúltban küldte el a prototípus első demonstrációjának videót. Amint Metzger a közelmúltbeli UCF sajtóközleményben leírta a demonstrációt:
"Ez szuper. A BOR sikeresen bányászta a talajt, készítette rakétahajtóanyagot és elindította magát a modellanyagból kivont gőzsugárral. Ezt a technológiát potenciálisan felhasználhatjuk a Holdon, Ceresen, Európában, Titánon, Plutonon, a higanyoszlopokon, az aszteroidák felugrására - bárhol van víz és kellően alacsony a gravitáció. ”
A gőztartály prototípusát a Honeybee készítette az Embry-Riddle Aeronautical University-vel együttműködve, amely elősegítette a kezdeti gőz alapú rakétahajtóművek kifejlesztését. Az UCF szolgáltatta a szimulált aszteroid anyagot, míg Metzger készítette a koncepció bizonyításához szükséges számítógépes modelleket és szimulációkat (ez egy három évig tartó folyamat).
A garat felhasználná a kulcsfontosságú technológiákat, mint például a mobil helyszíni vízkivonó (MISWE), egy spirálisan hajlított dugós cső, amelyet a Honeybee fejlesztett ki a NASA holdi, Marsi és azon kívüli missziói számára. A WINE űrhajó esetében ez az elszívó egy 3D-s nyomtatással ellátott hideg gázvezetékkel és egy tartállyal van kombinálva, amelyeket kifejezetten a CubeSat belsejébe terveztek.
A twitterbe elküldött 11 másodperces videó megmutatja a prototípust, amely begyújtotta motorját és lebeg a társaság tesztüzemében, december 31-én. Ez a bemutató a NASA kisvállalkozói innovációs kutatási és kisvállalkozói technológiaátadási (SBIR / SBTT) programja által odaítélt 2. fázisú támogatás odaítélésére irányult, amelyet 2016-ban ítéltek oda és két évig tartott.
„A projekt a NASA, az akadémia és az ipar közötti együttműködés; és óriási siker volt ”- mondta Kris Zacny a társaság sajtóközleményében. "A BOR-szerű űrhajók megváltoztathatják az univerzum felfedezésének módját."
Ennek a technológiának a következményei messze túlmutatnak az aszteroidabányászaton. Jelenleg a bolygóközi missziók kénytelenek befejezni, miután az űrhajó elfogy a hajtóanyagból. De amint azt Metzger kifejtette, az ilyen típusú (saját üzemanyagot bányászni és feldolgozni képes) űrhajó kifejlesztése jelentősen meghosszabbítja a bolygók közötti küldetések életét:
„Minden alkalommal, amikor elveszítjük óriási befektetéseinket időben és pénzben, amelyeket az űrhajó építésére és a célba küldésére fordítottunk. A BORot úgy tervezték, hogy soha ne fogyjon el a hajtógáz, így a feltárás olcsóbb lesz. Ez azt is lehetővé teszi számunkra, hogy rövidebb idő alatt felfedezzük, mivel nem kell évente várnunk, amikor új űrhajó száll fel minden alkalommal a Földről. ”
Tekintettel a kereskedelmi repülés (más néven NewSpace) előrehaladásának ütemére, és az a tény, hogy az aszteroida kutatása nagyon hamarosan megkezdődik, csak egy évtized vagy akár néhány év is eltelhet, mire a BOR-hoz hasonló bányászhajókat eljuttatják a legközelebbi aszteroidákhoz . Ha több ügynökség szeretne hold- és marsi felderítő missziókat folytatni, a gőztartályos űrhajók az egész Naprendszerben utazhatnak.
A lehetséges nyereség miatt valószínűleg nem lesz hiány az iparágakról, akik bele akarnak lépni ebbe a növekvő iparba. És ha a technológia és a módszertan kidolgozható, az emberiség az arany rohanást nézheti meg, hogy véget vessen minden arany rohanásnak. Nem is beszélve a vasról, nikkelről, kobaltról, mangánról, molibdénről, alumíniumról, titánról, vízről és rengeteg más forrásról!
A cég azóta kiadott egy teljes hosszúságú videót, amely bemutatja a WINE koncepcióját és a technológiai demonstrációt. Nézd meg alább:
