Com tantos problemas enfrentados por engenheiros e astronautas, às vezes parece que toda essa coisa de exploração cósmica realmente não vale a pena. Felizmente, tanto cientistas profissionais como amadores estão a unir forças para resolver até as questões mais desafiantes, muitas vezes com enormes implicações para o futuro da humanidade.
10 O ouriço cometa-hopper
Como o módulo de aterragem Philae provou recentemente, aterrar num cometa é excepcionalmente complicado. Navegando pela superfície de um cometa? Esse é um problema totalmente novo. Em uma escala cósmica, os cometas são, na melhor das hipóteses, seixos, e sua gravidade insignificante geralmente não permite atividades terrestres, como movimentação.
Um espirro forte pode colocar alguém em órbita, e até mesmo as rodas se tornam inúteis, tornando os rovers inviáveis para a exploração de cometas. Em vez disso, a NASA revelou conceitos para uma sonda menor que pode rolar ou lançar-se em condições de baixa gravidade. Os robôs Hedgehog, como são caprichosamente chamados, são basicamente cubos com pontas presas em cada canto . Esses espinhos não apenas protegem os delicados instrumentos científicos internos, mas também atuam como pés, usando volantes internos para lançar o Hedgehog através do cometa. Quando a delicadeza é necessária, o ouriço pode rolar como uma erva daninha em distâncias menores.
Os robôs já passaram por vários testes de microgravidade a bordo da aeronave C-9 da NASA e provaram ser igualmente competentes em uma variedade de terrenos simulados. Os Hedgehogs também são fáceis para os cofres da NASA, custando muito menos do que qualquer coisa que já tenha pousado em um corpo estranho.
E a melhor parte? Assistir o Ouriço realizando o “ Tornado ”, um movimento espasmódico usado para libertar o Porco de situações complicadas.
9 Levedura produtora de plástico e que come o hálito
Levar suprimentos aos astronautas no espaço profundo é quase impossível, então a solução é procurar uma fonte mais próxima – os próprios astronautas. A NASA concedeu recentemente à Universidade Clemons 200 mil dólares para aperfeiçoar um método de obtenção de plásticos e nutrição a partir da urina e do CO 2 exalado .
O professor de química e bioengenharia Mark Blenner quer usar uma combinação de leveduras e algas para criar uma fonte inesgotável de suprimentos, incluindo ácidos graxos ômega-3, para manter o cérebro dos astronautas saudável. A levedura é um organismo milagroso e pode ser alterada para produzir todos os tipos de compostos úteis, incluindo polímeros plásticos, que podem ser tecidos em ferramentas in situ, economizando toneladas de massa nos custos de lançamento.
Mas para manter o fermento feliz, é necessário bastante nitrogênio e lipídios. Felizmente, o nitrogênio é abundante na urina e é prontamente fornecido sempre que a natureza exige. Obter os deliciosos lipídios é uma perspectiva mais trabalhosa. Certos tipos de algas podem fabricar estas substâncias gordurosas a partir do carbono, que é extraído do CO 2 nas exalações dos astronautas.
8 O Zelador Espacial Suíço
Motoristas adolescentes desatentos e obesos mórbidos não são os únicos a incorrer em prêmios de seguro exorbitantes. À medida que a bolha do espaço ao redor da Terra se enche de lixo, o perigo para os satélites aumenta e as taxas de seguro disparam.
Para atenuar o risco das balas de lixo hipersónicas, o país mais limpo do mundo, a Suíça, está a enviar um zelador robótico. CleanSpace One é o nome dado a uma linha prototípica de satélites de custódia encarregados de sugar meio milhão de pedaços de lixo que sujam as partes superiores da Terra.
Depois de se encontrar com um pedaço abandonado de equipamento espacial a velocidades que se aproximam dos 29.000 quilómetros por hora (18.000 mph), a unidade CleanSpace One irá agarrar-se com o seu braço mecânico e descartá-lo da forma mais metálica possível: mergulhará na Terra , desintegrando-se. tanto ele quanto o infrator se recusam no processo.
Se tudo correr conforme o planejado, espere ver esses bad boys percorrendo as rotas orbitais até 2020.
7 Atirando bolas de paintball em asteróides
Os impactos de asteróides podem ser fatais para a humanidade, e as nossas melhores mentes foram recrutadas para descobrir como evitar um cenário apocalíptico. As soluções óbvias incluem derreter o sugador com um raio de calor ou explodi-lo em pedacinhos nucleares, mas Sung Wook Paek tem uma ideia nova: bolas de tinta .
Possivelmente formulado depois de algumas cervejas, o método de Paek envolve disparar uma salva de bolas de tinta contra o asteroide agressor, revesti-lo com uma camada de tinta e alterar seu albedo , ou índice de reflexão. Um asteróide mais escuro absorve mais calor, derrete e sofre uma mudança na trajetória. Da mesma forma, um asteróide mais leve reflete os raios solares, retém mais da sua massa gelada e sofre uma mudança na trajetória.
De qualquer forma, estaríamos salvos. E por mais rebuscado que pareça, é realmente viável, já que as bolas de tinta são muito mais baratas do que lasers orbitais ou armas nucleares. Além disso, como os asteróides traçam órbitas gigantescas no céu, só precisamos de induzir uma pequena mudança. Ao longo de milhões e milhões de quilómetros, mesmo a mais ínfima mudança pode dissuadir um asteróide do seu alvo terrestre.
6 Formigas no espaço
Ants in Space não é a tão esperada sequência de Snakes on a Plane . Um dispositivo estabelecido da ISS e um bocado fonético, o Commercial Generic Bioprocessing Apparatus Science Insert (programa CSI-06), ou colônia de formigas cósmicas, ajudará os cientistas a desenvolver algoritmos mais eficientes para revolucionar as indústrias de robótica e IA .
A grande vantagem das formigas é que não existe uma inteligência central real. Não existem chefões para delegar tarefas a operários. Em vez disso, é mais uma inteligência coletiva. As formigas cooperam para dar sentido ao ambiente e depois trabalham incansavelmente para atingir um objetivo, seja forrageamento, luta ou qualquer outra coisa.
Ao fazer medições em movimento com as suas antenas e comunicá-las ao longo da linha, as formigas de pavimento nativas dos EUA utilizadas no estudo podem alcançar a máxima eficiência , especialmente quando se trata de procurar e explorar novos locais. E é possível que estes algoritmos exploratórios derivados de formigas possam aumentar as nossas próprias capacidades.
5 O novo carro esportivo Rover da NASA
A NASA acredita que é hora de entrar no mercado de automóveis autônomos e recentemente acelerou um Veículo Robótico Modular (MRV) para seu Escritório do Programa de Desenvolvimento de Mudança de Jogo. Aparentemente o veículo espacial mais divertido da história, o MRV é descrito como uma explosão absoluta de manusear e foi comparado a “dirigir no gelo”.
Esse bad boy também é drive-by-wire, o que significa que a direção, os pedais, os motores e a transmissão não estão conectados e, em vez disso, são coordenados eletronicamente . Esteticamente, ele evita o motivo do carrinho de golfe dos rovers tradicionais em favor de um sabor progressivo de buggy.
E com a sua autonomia de 100 quilómetros (62 mi) e uma velocidade máxima alucinante de 64 quilómetros por hora (40 mph), reforça o seu novo estilo arrojado com um desempenho inigualável. Também funciona como um carrinho de compras, mas queremos dizer isso da melhor maneira, porque deve sua mobilidade sem precedentes a um conjunto de rodas giratórias. Este novo sistema de “e-corner” permite que astronautas ou ladrões de carros realizem todos os tipos de manobras ridículas, incluindo curvas de zero grau e direção lateral .
4 ARES, o batedor desdobrável de Marte
O futuro primeiro humano em Marte está vivo agora, provavelmente fazendo coisas de astronauta, e este fato oferece uma perspectiva sobre o quão perto estamos da maior conquista do homem (até agora). Mas antes que os astronautas mais afetados pelo fuso horário da história saqueiem a superfície marciana, teremos que encontrar um lugar frio para pousar e iniciar a Terra 2.0.
Os rovers Spirit, Opportunity e Curiosity de Marte estão trabalhando em suas rodas até os pontos sangrentos, abençoados sejam seus corações, mas cobriram apenas 56,55 quilômetros (35,14 milhas) combinados. Para avaliar grandes extensões de terra do interior da atmosfera de Marte, os cientistas em órbita propuseram o Levantamento Ambiental Aéreo em Escala Regional de Marte (ARES).
O avião com motor autônomo seria implantado acima da superfície marciana como um pacote menor e confuso dentro de um aeroshell protetor. Depois de abandonar o pára-quedas e o escudo térmico, a aeronave se desdobra no ar e inicia sua missão de reconhecimento . sem nunca tocar no solo vermelho
Com asas grossas para agarrar o ar rarefeito de Marte e largas listras azuis para parecer fresco, ARES pode muito bem ser um prêmio Kinder Egg. Felizmente, você pode ter a segunda melhor opção, porque o pessoal incrível da NASA criou um ARES em papel para impressão para sua diversão civil.
3 Nave espacial autocurativa
Os impactos cósmicos ocorrem a velocidades tão impressionantes que mesmo os objetos mais ínfimos podem abrir buracos nas naves espaciais mais robustas. Da mesma forma, os materiais danificados a bordo da estação espacial, possivelmente por actos de falta de jeito relacionados com os astronautas, são uma dor de cabeça para reparar e um desperdício monetário, uma vez que custa uma pequena fortuna colocar carga em órbita.
Mas esperamos que não por muito tempo, já que a NASA desenvolveu um material autocurável que pode se rejuvenescer dois segundos após ser danificado. A NASA consegue isso empilhando duas camadas de polímero em torno de uma gosma mágica e gelatinosa cheia de uma substância inspirada em Wolverine chamada tributilborano.
Pense em todo o traje como um Oreo: quando um projétil penetra uma ou ambas as cascas do biscoito, uma geleia maleável contida dentro dela se combina com o ar e se solidifica instantaneamente . Este material autocurável é principalmente uma prova de conceito neste momento, mas qualquer solução que envolva o mínimo de inconveniência e proteja contra a despressurização violenta será, sem dúvida, considerada para a próxima geração de espaçonaves.
2 Biologia do Urso
Para evitar que os astronautas tenham febre na cabine a milhões de quilômetros de casa, a solução mais conveniente para viagens espaciais prolongadas é a hibernação. Assim como nos filmes, os astronautas dormiam durante meses ou anos apenas para acordarem no seu destino tão revigorados como estavam quando começaram.
Mas há um problema com a hibernação humana. Ok, existem muitos problemas, mas os cientistas esperam resolver um dos principais, pegando emprestado um pouco da biologia baseada nos ursos. Os humanos têm um fluxo constante de cálcio entre os ossos e o sangue, o que normalmente é benéfico, porque significa ossos frescos para você. Mas longos períodos de inatividade permitem que as concentrações de cálcio no sangue atinjam níveis perigosos, deixando o sistema esquelético esgotado, frágil e fraco .
Os ursos de alguma forma contornam o problema dos ossos frágeis, então os biólogos recrutaram a ajuda de 13 ursas, sequestrando-as durante a hibernação. Através da análise do sangue do urso, verificou-se que os animais que cochilam suprimem a remodelação e a reabsorção óssea através de uma interação de hormônios e enzimas . Se estas enzimas equivalentes puderem ser manipuladas em humanos, a fisiologia não será mais o fator limitante para viagens cósmicas prolongadas.
1 Aldeia Lunar da ESA
Após a conquista do cometa Churyumov-Gerasimenko e alimentada por um orçamento multibilionário, a mais recente ambição científica da Agência Espacial Europeia (ESA) é o estabelecimento de uma aldeia lunar. As deficiências atmosféricas do nosso satélite permitem uma visão perfeita do espaço profundo, e tal assentamento fornece a plataforma perfeita para os nossos telescópios da próxima geração, agora que o Hubble está se aproximando da senilidade.
Parece um sonho distante, mas a ESA planeia lançar o seu primeiro veículo de reconhecimento lunar em 2018. Este peregrino mecânico exploraria o pólo sul da Lua e chamaria indiretamente os direitos europeus em qualquer terreno privilegiado. Supondo que a ESA consiga desenvolver um sistema viável de transporte para a Lua e evitar a falência durante a próxima década, as primeiras equipas de construção poderão pousar na superfície lunar já em 2024.
Mas não fique muito animado por ser o primeiro colono humano na Lua. A primeira tripulação será inteiramente robótica. Uma equipe de escavadeiras equipadas com impressoras 3D cuidaria da construção da base real, que seria protegida e isolada sob uma cúpula . Com capacidades científicas completas e um código postal permanente, uma futura base lunar poderia até substituir a Estação Espacial Internacional para experimentação espacial.
