Эра возобновления освоения космоса привела к довольно амбициозным предложениям. В то время как многие были в книгах в течение десятилетий, только в последние годы некоторые из этих планов стали технологически осуществимыми. Хорошим примером является добыча астероидов, когда роботизированный космический корабль отправляется к околоземным астероидам и главному поясу астероидов для сбора полезных ископаемых и других ресурсов.
В настоящее время одна из главных проблем заключается в том, как эти суда смогут передвигаться и дозаправляться, когда окажутся в космосе. Для решения этой проблемы нью-йоркская компания Honeybee Robotics совместно с Университетом Центральной Флориды (UFC) разработала роботизированный космический аппарат с паровым двигателем. Недавно компания выпустила демонстрационное видео, демонстрирующее их «паровой бункер» World of Not Enough (WINE) в действии.
Компания Honeybee Robotics, основанная в 1983 году, имеет давнюю историю разработки технологий для освоения космоса. За это время они выполнили более 300 контрактов для НАСА, включая инструменты, используемые Дух, Возможность а также Любопытство роверы и Феникс Спускаемый аппарат. Рассматривая перспективы добычи астероидов, компания объединилась с ученым UCF доктором Филом Метцгером, чтобы разработать роботизированный космический корабль для коммерческой добычи.
Д-р Метцгер не только является сотрудником Планетарной научной группы UCF, но и имеет давнюю историю работы с НАСА. Фактически, Мецгер стал соучредителем Swamp Works в Космическом центре им. Кеннеди НАСА, который создан по образцу Skunk Works от Lockheed Martin и предназначен для реализации инновационных стратегий, адаптированных из Силиконовой долины.
В PSG Метцгер продолжает развивать то, что он называет «Экономическая планетная наука», которая занимается разработкой технологий использования ресурсов на месте (ISRU) - от добычи полезных ископаемых до производства и строительства. Подобно созданию космического корабля многократного использования, ISRU стремится сделать исследование космоса более экономичным, полагаясь на ресурсы, собранные на местах.
Это принцип, лежащий в основе космического корабля WINE, который собирает водяной лед с астероидов или планетарного реголита. Этот лед затем будет захвачен в холодную ловушку и нагрет, чтобы создать пар для движения. Электроэнергия будет обеспечиваться солнечными батареями или, возможно, легким радиоскопическим нагревателем.
Такой выбор источника питания обеспечит гибкость миссии, предоставив космическому роботу возможность работать в различных условиях. Например, если бункер работает в условиях низкой гравитации ближе к дому, солнечных панелей будет достаточно. Если бы он работал в условиях высокой гравитации и / или в местах, удаленных от солнца, то в качестве метода выбора была бы ядерная батарея.
Видеозапись первой демонстрации прототипа была недавно размещена в твиттере Крисом Закни, вице-президентом Honeybee Robotics. Как Мецгер описал демонстрацию в недавнем пресс-релизе UCF:
«Это потрясающе. WINE успешно заминировал почву, произвел ракетное топливо и запустил себя на струе пара, извлеченного из симулянта. Мы могли бы потенциально использовать эту технологию, чтобы запрыгивать на Луну, Цереру, Европу, Титан, Плутон, полюса Меркурия, астероиды - везде, где есть вода и достаточно низкая гравитация ».
Прототип парового бункера был создан компанией Honeybee в сотрудничестве с Университетом аэробиологии Embry-Riddle, который помог разработать первые ракетные двигатели на основе пара. UCF предоставил имитированный материал для астероидов, в то время как Мецгер создал компьютерные модели и симуляции, необходимые для подтверждения концепции (процесс, который занял три года).
В бункере будут использоваться ключевые технологии, такие как мобильный вытяжной насос (MISWE), спиральная трубчатая колонковая трубка, разработанная Honeybee для полетов НАСА на Луну, Марс и далее. Для космического корабля WINE этот экстрактор сочетается с двигателем с холодным газом, напечатанным на 3D-принтере, и баком, специально разработанным для установки в CubeSat.
11-секундное видео, опубликованное в твиттере, показывает, что прототип, работающий на его двигателе и парящий на испытательном стенде компании 31 декабря. Эта демонстрация была проведена по завершении этапа 2 гранта, выделенного в рамках программ НАСА по исследованиям инноваций в сфере малого бизнеса и передаче технологий для малого бизнеса (SBIR / SBTT), который был присужден в 2016 году и продолжался в течение двух лет.
«Проект был совместным усилием НАСА, научных кругов и промышленности; и это был огромный успех », - сказал Крис Закни в заявлении для прессы. «Космические корабли, подобные ВИНУ, могут изменить то, как мы исследуем вселенную».
Последствия этой технологии выходят далеко за рамки добычи астероидов. В настоящее время межпланетные миссии вынуждены завершаться, когда у космического корабля заканчивается топливо. Но, как объяснил Метцгер, разработка этого типа космического корабля (который может добывать и перерабатывать собственное топливо), значительно продлит жизнь межпланетным миссиям:
«Каждый раз мы теряем наши огромные затраты времени и денег, которые мы потратили на строительство и отправку космического корабля к его цели. WINE был разработан, чтобы никогда не заканчиваться ракетного топлива, поэтому исследование будет дешевле. Это также позволяет нам исследовать в более короткие сроки, поскольку нам не нужно ждать годами, пока новый космический корабль каждый раз путешествует с Земли ».
Учитывая скорость, с которой развивается коммерческое аэрокосмическое пространство (также известное как NewSpace), и тот факт, что поиск астероидов начнется очень скоро, может пройти всего лишь десятилетие или даже несколько лет, прежде чем горнодобывающие суда, такие как WINE, будут отправлены на ближайшие астероиды. , А благодаря многочисленным агентствам, желающим провести исследования Луны и Марса, космические корабли с паровым бункером могут путешествовать по всей Солнечной системе.
Учитывая потенциальную отдачу, вероятно, не будет недостатка в отраслях, стремящихся войти в эту растущую отрасль. И если технология и методология могут быть разработаны, человечество может смотреть на Золотую лихорадку, чтобы положить конец всем золотым лихорадкам. Не говоря уже о железе, никеле, кобальте, марганце, молибдене, алюминии, титане, воде и множестве других ресурсов!
С тех пор компания выпустила полнометражное видео, демонстрирующее концепцию WINE и демонстрацию технологии. Проверьте это ниже:
