Зеленый Марс и вакуумные дирижабли: НАСА поддерживает безумные космические идеи

Как насчет космического корабля с лазерным двигателем, который может достичь Юпитера за год?

А как насчет созданной человеком бактерии, которая превратит ядовитую поверхность Марса в сельскохозяйственные угодья, в небесах над которыми будет парить вакуумный дирижабль?

Это звучит как научная фантастика, но все это — проекты, получающие финансовую поддержку от американской космической организации НАСА. Дело в том, что НАСА всегда занимается поиском инновационных идей, которые в будущем могут улучшить, ускорить и желательно — еще и удешевить исследования мирового пространства.

История вкратце

Каждый год НАСА выделяет деньги на идеи, которые могут сделать исследования космоса быстрее, лучше или дешевле.

В этом году были отобраны 15 проектов, и о некоторых самых интересных вы можете прочитать здесь.

Хорошие идеи вознаграждаются

У программы NIAC («Новые инновационные концепции НАСА») есть средства, которые можно потратить на идеи, которые на первый взгляд кажутся довольно фантастическими, — главное, чтобы они чисто технически и научно были не совсем дикими при ближайшем рассмотрении.

Каждый может подать заявку на поддержку проекта, способного совершить революцию в области путешествий в космос и исследований небесных тел. Если ваш проект выбран, можно вначале (фаза 1) получить 125 тысяч долларов, то есть 826 тысяч крон, чтобы развивать идею в течение девяти месяцев.

Если вы и тогда понравитесь НАСА, то перейдете к фазе 2 и сможете потратить еще два года и полмиллиона долларов (3,3 миллиона крон) на дальнейшую работу над концепцией. И может случиться, что НАСА решит воплотить ее в реальность.

В 2017 году НАСА отобрала 15 проектов на фазу 1, а семь проектов перешли в фазу 2. Все они — американские, хотя принимаются заявки и из других стран. Многие идеи поступили от сотрудников исследовательских центров и университетов, но некоторые — и от частных фирм.

Марс нужно озеленить

Адам Эркин (Adam Arkin) из Калифорнийского университета хочет создать микроорганизмы, которые смогут сделать почву Марса менее ядовитой и одновременно удобрят ее, подготовив к посадкам. Если нам доведется эмигрировать на новую планету, возможность выращивать на ней пищу станет большим преимуществом.

Марта Ленио, возглавлявшая команду ученых, восемь месяцев живших под куполом на склоне спящего гавайского вулкана в похожих на марсианские условиях - © AP Photo, Neil Scheibelhut/University of Hawaii at Manoa via AP

В первую очередь речь идет о том, чтобы обезвредить перхлораты — хлоросодержащие химические соединения, неблагоприятные для жизни.

Если одновременно с этим можно будет создавать аммиак, используемый в удобрениях, мы сделаем большой шаг от бесплодной красной планеты к цветущей и зеленой.

Почва Марса изучена

Это звучит как дело действительно далекого будущего, но с чего-то же надо начать, если хочешь суметь прокормить население Марса.

Эксперт по Марсу Кьяртан Кинч (Kjartan Kinch), преподаватель Института Нильса Бора при Копенгагенском университете, также не считает, что идея звучит совершенно безумно:

«Конечно, это очень долгосрочный пилотный проект. Ведь очевидно, что пройдет много лет, прежде чем на Марсе поселятся люди, которые подготовят землю к возделыванию.

Но мы довольно много знаем о том, из чего состоит почва на Марсе — наших знаний достаточно для воссоздания реалистичных условий в лаборатории».

То есть, почву Марса можно смоделировать в лаборатории, а также создать там марсианскую среду, например, с нужным давлением и излучением.

Большой вопрос, однако, удастся ли создать микроорганизмы, которые не только смогут выжить в суровой среде, но и сумеют сделать почву плодородной.

Воздушный корабль без воздуха

Все идеи проекта NIAC объединяет то, что их воплощение может потребовать в будущем много лет.

У Джона-Пола Кларка (John-Paul Clarke) из Технологического института Джорджии есть идея построить вакуумный дирижабль, чтобы исследовать Марс с воздуха. Здесь на Земле мы наполняем воздушные шары и дирижабли гелием, что делает их легче воздуха, но если бы можно было создать дирижабль с пустотой внутри, он был бы еще легче, а значит, имел бы большую грузоподъемность.

Здесь, на земном шаре, такого сделать нельзя. Вакуумный дирижабль просто не сработал бы, так как воздушное давление слишком высоко и нет материалов для строительства, достаточно прочных и при этом достаточно легких: дирижабль либо схлопнется под давлением, либо будет слишком тяжелым, чтобы летать.

Но на Марсе атмосфера гораздо более разреженная, и поэтому идея с твердой оболочкой, откуда можно откачать воздух Марса, неплоха и может облегчить работу ученых.

Вакуумный дирижабль мог бы летать повсюду и исследовать поверхность, а высоту полета регулировали бы, откачивая больше или меньше воздуха с помощью электрического насоса, работающего на энергии солнечных батарей, расположенных наверху. Солнечные батареи могут также обеспечивать движение вперед, чтобы дирижабль двигался не только по ветру, и в принципе его можно было бы использовать для транспортировки товаров и людей на Марсе.

На Юпитер с помощью лазера

Некоторые из проектов посвящены тому, как добираться до отдаленных целей. Например, предложение Джона Брофи (John Brophy) из Лаборатории реактивного движения НАСА. Он полагает, что люди смогут добраться до Юпитера за год, используя энергию огромной лазерной системы, расположенной на орбите Земли.

С помощью лазера можно поставлять энергию на солнечные батареи космического корабля, и солнечного света хватит аж до Юпитера. Электричество с солнечных панелей будет обслуживать ионный двигатель корабля.

Лазеры наземного базирования, предназначенные для придания инерции космическому аппарату - © REUTERS, Breakthrough Initiatives/Handout via Reuters

Лазерная установка диаметром 10 км и мощностью 100 мегаватт сможет обеспечивать достаточно энергии для доставки небольшого беспилотного космического корабля к Плутону за 3,6 года, а более крупный 80-тонный космический корабль — может, и с людьми на борту — за год прибудет на орбиту Юпитера.

Убийцы космического мусора

Немного поближе к Земле мы могли бы использовать космические корабли, для сбора космического мусора и отправки его на сжигание. Это концепция Brane Craft компании The Aerospace Corporation.

Фирма придумала относительно легкий, плоский и гибкий космический корабль площадью в один квадратный метр, который перемещается благодаря довольно маленьким ионным двигателям.

Он будет собирать космический мусор и тащить его за собой вниз в атмосферу, где тот будет сгорать.

Среди других идей NIAC, которые получили поддержку в этом году, — предложения, как лучше делать снимки экзопланет, как поближе изучить Венеру и многое другое. Весь список можно увидеть на сайте NASA.