2011 óta a NIAC program olyan ötleteket támogat, amelyek sci-finek hatnak, de – ha sikeresek – az nagyot lendít az űrkutatáson és az űrutazáson. Mint azt a NASA írja, a program a NASA Space Technology Mission Directorate (STMD) keretein belül működik, és műszakilag hiteles, korai stádiumú koncepciókra fókuszál. A NIAC támogatást elnyerő kutatók megvizsgálják koncepcióik fizikáját, ütemtervet készítenek a szükséges technológiai fejlesztésekhez, azonosítják a lehetséges korlátokat, és lehetőségeket keresnek ezeknek a koncepcióknak a megvalósításához. Idén 14 ilyen terv nyert egyenként 175 ezer dollárnyi támogatást – a 14 nyertesből 10 most vett részt először a NIAC programban. Mint azt Bill Nelson, a NASA feje elmondta:

„A NASA a lehetetlent lehetségessé meri tenni. Ez csak az újítóknak, gondolkodóknak és cselekvőknek köszönhető, akik segítenek elképzelni és felkészülni az űrkutatás jövőjére. A NIAC program segít ezeknek az előrelátó tudósoknak és mérnököknek megadni azokat az eszközöket és támogatást, amelyekre szükségük van azon technológia fejlesztéséhez, amely lehetővé teszi a NASA jövőbeli küldetéseit.”

A nyertes pályázatok közt több kifejezetten érdekes is akad, nézzük is át ezeket! (Az összes pályázat elérhető egyébként a fentebb linkelt oldalról.):

FLUTE – az űrteleszkópok jövője:

Az űralapú UV/optikai/IR csillagászat a jövőben nagyobb távcsöveket igényel a halvány objektumok, például a Földhöz hasonló exobolygók, első generációs csillagok és korai galaxisok megfigyeléséhez. Az Astro2020 évtizedes felmérés a potenciálisan lakható bolygók keresését helyezi előtérbe, de a jelenlegi és a tervezett teleszkópokat korlátozza a rekesznyílás mérete és költsége. A FLUTE keretében ezért most koncepciót javasoltak egy nagy apertúrájú (50 méteres) szegmentálatlan elsődleges tükörrel rendelkező űrtávcsőhöz, amelyet az űrben hoznak létre egy új mikrogravitációs folyékony alakformáló technikával – amely eljárásról kimutatták, hogy kiváló felületi minőséggel képes előállítani az optikai alkatrészeket. Az I. fázisú tanulmány elemzi a kulcsfontosságú összetevőket, valamint részletes küldetési koncepciót dolgoz ki. A FLUTE-ról korábban terjedelmesebben is írtunk a lenti cikkünkben:

Folyadéklencsére épülhet és hatalmas lehet a NASA eljövendő űrtávcsöve Az első kísérleteket, melyek a folyékony lencsék viselkedését tanulmányozza mikrogravitációs környezetben, az Axiom-küldetés asztronautái végezhetik majd el – ez lesz az első alkalom, hogy optikai alkatrészt készítenek a világűrben.

Oxigénvezeték a Hold déli sarkán

Az Artemis program távlati célja, hogy állandó emberi jelenlétet biztosítson a Holdon, és ez azon múlik, hogy képesek leszünk-e „in situ” erőforrásokat felhasználni a holdi műveletek költségeinek és kockázatainak csökkentésére. A NASA és az Egyesült Államok kormánya épp ezért fektetett annak fejlesztésébe, hogy oxigént vonjanak ki a holdi regolitból és vizet a holdjégből. A jelenlegi megközelítés, miszerint az oxigént sűrített gáztartályokba palackozzák azonban energiaigényes és költséges. A mostani, új megközelítés a Lunar South Pole Oxygen Pipeline (L-SPoP), amely gázhalmazállapotú oxigénvezetéket jelent a Hold déli sarkán. Ebben az I. fázisú NIAC projektben az L-SPoP rendszerszintű tervezési tanulmányának elvégzésére fog sor kerülni. A csővezeték robotizáltan épül meg a holdkőzetből kinyert fémekből, emellett javítható, nagy oxigénáramlási sebességgel és nagy üzembiztonsággal rendelkezik, és több mint 10 évig fennmaradhat a holdi környezetben. Ez az áttörő infrastruktúra forradalmasíthatja az Artemis program holdfelszíni műveleteit, miközben csökkenti a költségeket és a kockázatokat.

Pellet-beam meghajtás – az űrkutatás forradalma

A koncepció egy új meghajtási architektúrát vizsgál a nehéz rakományok gyors továbbítására a Naprendszeren keresztül a csillagközi térbe – ez az úgynevezett pellet-beam technológia. A pellet-nyaláb mikroszkopikus, hipersebességű részecskék nyalábja, amelyet lézeresen hajtanak meg. A mostani tanulmánynak az a célja, hogy ezzel a technológiával kevesebb mint 20 év alatt 1 tonnás rakományt 500 CsE-re juttasson – a CsE vagyis Csillagászati Egység a Nap és a Föld átlagos távolsága. A rakétaegyenlet korlátai eddig ugyanis hátráltatták az űrkutatást, de a pellet-beam célja, hogy átalakítsa a mélyűr felfedezését azáltal, hogy lehetővé teszi a gyors tranzitküldetéseket távoli célpontokra. Az I. fázisban a javasolt meghajtási koncepció megvalósíthatóságát az alrendszerek részletes modellezésével és a koncepció bizonyításával kapcsolatos kísérleti tanulmányok segítségével mutatják be, valamint feltárják a csillagközi szondaküldetésekben való hasznosságát.

Önnövesztő téglák a Marson

Ez a javaslat arról szól, hogy a Marson egy „ingázó” (tehát nem állandó) felszíni küldetés élőhelyének felszerelése megvalósítható „in situ” építkezéssel, cianobaktériumok és gombák építőanyagként történő felhasználásával. A cél érdekében szintetikus biológia eszközkészleteket alkalmaznak egy szintetikus zuzmórendszer létrehozására, amely diazotróf cianobaktériumokból és fonalas gombákból áll, és ezek segítségével bőséges mennyiségben állítanak elő bioásványokat és biopolimereket, amelyek segítségével a marsi regolit építőelemekké ragasztható.

Ezek az „önnövő” építőelemek később különféle szerkezetekké, például padlókká, falakká, válaszfalakká és bútorokká alakíthatóak. A javasolt technológia autonóm és önfenntartó, és nemcsak az új bolygók jövőbeli gyarmatosítóira, hanem a katonai logisztikára és a Föld távoli, magas kockázatú és katasztrófa utáni környezeteiben történő építkezésekre is jelentős hatással lehet. Ezenkívül a légköri szén-dioxidot a gyártási folyamat során megkötő építőanyagok használata összhangban áll a földi dekarbonizációs célokkal is.

A Titán hidroplánja

Ez a javaslat egy olcsó repülőhajó-missziót (amolyan hidroplánt) mutat be, amely segítségével a légkör- és vízi tudományok olyan fontos kérdéseire lehet válaszolni, amelyekre jelenleg semmilyen tervezett vagy finanszírozott Titán-küldetés nem koncentrál. A gép nagyrészt hajóként üzemelne, de az idő 25 százalékában repülne is. A gép áramlástani megközelítést (például kapilláris hatás) alkalmazna a metán és a szuszpendált komplex szerves anyagok mintáinak a begyűjtésére, a küldetés során az orvosbiológiai és a környezetvédelmi iparágak technikáit is használnák. A rendszer mikrogravitációban történő tesztelésére irányuló kísérlet jelenleg a tervezési szakaszban van.

(Kép: NASA/Quinn Morley)