Wie een vooruitstrevend ruimtevaartidee heeft, kan dat indienen bij het Innovative Advanced Concepts-programma van de Nasa. Onder de inzendingen van dit jaar: een flinterdun ruimteschip en een Venusverkenner zonder elektronica.
Zie hier de ruimtetechnologie van morgen – of misschien over tien jaar.
Sinds 2011 selecteert de Nasa interessante, maar (nog) enigszins vergezochte ruimtevaart-ideeën. De dertien voorstellen die dit Innovative Advanced Concepts-programma (NIAC) dit jaar opgebracht heeft, worden beloond met 100 duizend dollar voor negen maanden verder onderzoek. De details van de projecten worden tijdens een symposium in augustus onthuld; wij presenteren alvast een paar van onze favorieten.
Deeltjesfysicus Dylan van Arneman: ‘Ik ben op zoek naar iets wat misschien niet bestaat’
Dylan van Arneman verruilt een paar keer per jaar zijn werkkamer op het Science Park in de Watergraafsmeer voor de ondergrond ...
Brane Craft
Als je een normaal ruimteschip wat aan de lijvige kant vindt, is de Brane Craft – van ‘membrane‘ – misschien meer iets voor jou. Dit platte vierkant van één bij één meter, met een gewicht van slechts 35 gram, zou prima in staat zijn zichzelf door de ruimte voort te bewegen.
Aan de ene kant vangen zonnecellen energie op; aan de andere kant worden met behulp van elektromagnetische velden deeltjes uitgestoten om het toestel voort te stuwen.
Dit idee van Siegfried Janson van de Aerospace Corporation in Los Angeles is al het derde flinterdunne ruimtevaartuig dat NIAC financiert. Maar waar het bij eerdere voorstellen slechts onderdelen betrof, is dit een volledig functioneel ruimtevaartuig, zegt Jason Derleth, hoofd van NIAC in Washington DC.
Een van de klusjes waar het Brane-toestel voor ingeschakeld zou kunnen worden, is het opruimen van ruimteschroot in een lage baan om de aarde. De Brane zou zichzelf eromheen vouwen en het vervolgens afvoeren.
Asteroïde-laser
Hoe onderzoeken we de samenstelling van kometen en asteroïden? Door een laser te gebruiken, stelt Gary Hughes van California Polytechnic State University voor.
De energiestraal doet het ijsachtige materiaal aan de oppervlakte verdampen – of sublimeren – en verhit vervolgens het onderliggende gesteente. De gloed van de opgewarmde steen schijnt door de pluim verdampte moleculen heen en maakt het zo voor het ruimtevaartuig mogelijk de samenstelling van de stofwolk te analyseren.
Een missie die met deze techniek uitgerust is, zou de samenstelling van de gehele oppervlakte van een asteroïde in kaart kunnen brengen. De laser zou ook gebruikt kunnen worden om een dieper gat maken en zo het materiaal dieper in het ruimtegesteente te bekijken.
‘Hierdoor zou het mogelijk moeten zijn in één missie naar een asteroïdengordel veertig à vijftig ruimterotsen te onderzoeken’, zegt Derleth.
Direct Fusion Drive
Voor een snelle trip naar de andere kant van het zonnestelsel oppert Stephanie Thomas van Princeton Satellite Systems in Plainsboro de Direct Fusion Drive (DFD).
De fusie-energie van deuterium (2H) en helium-3 (3He) – stabiele waterstof- en heliumisotopen – zou het vaartuig aanvoeren. Als het werkt zoals voorgesteld, stelt het team voor een bezoekje te brengen aan Pluto.
Een sonde aangedreven door de fusie-energie zou de dwergplaneet is slechts vier tot zes jaar bereiken. Dit is ongeveer twee keer zo snel als New Horizons erover deed. In tegenstelling tot New Horizons – aangedreven door vervallend plutonium – dat in juli Pluto passeerde, zou de sonde zelfs op de dwergplaneet kunnen landen én er onderzoek doen. De benodigde onderzoeksinstrumenten zouden op tot 2 megawatt energie lopen, duizenden malen meer dan waar New Horizons het mee moest doen.
Steampunk-planeetverkenner
Het mechanisme van Antikythera, een tweeduizend jaar oude astronomische rekenmachine, werkte slechts met radertjes en tandwielen. Zou een vergelijkbaar mechanisme kunnen helpen Venus te onderzoeken?
De omstandigheden op Venus – denk aan druk en hitte – zorgen ervoor dat geen enkele lander – een ruimtevaartuig dat een zachte landing kan maken op een hemellichaam – het er ooit veel langer dan twee uur volhield. Volgens Jonathan Sauder van het Jet Propulsion Lab in Californië zou het weglaten van elektronische onderdelen de oplossing kunnen zijn.
‘We zijn bijna in staat materialen te maken die de omstandigheden op Venus kunnen weerstaan, maar de elektronica overleeft het niet’, zegt Derleth.
Sauders volledig mechanische verkenner, gebouwd van geharde metalen, zou onderzoek kunnen doen op Venus en andere extreme omgevingen in het zonnestelsel.
Rest dan nog de vraag hoe de verzamelde data op aarde komt. In een lijn met de steampunk-stijl stelt Saunder voor de data op een fonograaf op te nemen. Aan een ballon zou dat apparaat terugvliegen naar het ‘moederschip’ – dat zich in een baan rond Venus bevindt – en daar doorgestuurd worden naar aarde.
Asteroïde-ruimteschip
In dezelfde stijl als de Venusverkenner is het voorstel voor een mechanisch ruimteschip gehouwen uit een asteroïde (zie afbeelding boven).
Een robotsonde zou naar een asteroïde reizen, zegt Jason Dunn van Made in Spain, een privaat bedrijf gevestigd in Nasa Ames Research Park in Californië. Aangekomen op de asteroïde manipuleert het vaartuig het landschap zo dat het ijs en gesteente gebruikt kunnen worden als onderdelen van het ruimteschip – inclusief een voortstuwingssysteem dat de richting van de asteroïde zou kunnen beïnvloeden door materiaal af te vuren in de ruimte.
Door de asteroïde om te toveren tot onderdelen van een ruimteschip, zijn extra onderdelen van aarde overbodig. Eenmaal in beweging zou de asteroïde een voorgeprogrammeerde missie uit kunnen voeren.
Als de voorstellen iets op blijken te leveren, kunnen de onderzoekers aanspraak maken op nog eens 500 duizend dollar voor twee jaar onderzoek.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: