Avaruustutkimuksen uusi aikakausi on johtanut melko kunnianhimoisiin ehdotuksiin. Vaikka monet ovat kirjoissa olleet kirjoja vuosikymmenien ajan, vasta viime vuosina jotkut näistä suunnitelmista ovat tulleet teknisesti toteuttamiskelpoisiksi. Hyvä esimerkki on asteroidien louhinta, jossa robotti avaruusalukset matkustaisivat Maan läheisiin asteroideihin ja pääasteroidivyöhön mineraalien ja muiden resurssien keräämiseksi.
Tällä hetkellä yksi päähaasteista on, kuinka nämä veneet pääsevät liikkumaan ja tankkaamaan heti kun he ovat avaruudessa. New Yorkiin kuuluva Honeybee Robotics on keskustellut tämän ratkaisemiseksi Keski-Floridan yliopiston (UFC) kanssa kehittääkseen höyrykäyttöisen robotti-avaruusaluksen. Yhtiö julkaisi äskettäin esittelyvideon, joka osoittaa heidän prototyyppinsä "World is Not Enough" (WINE) olevan "höyrysäiliön" toiminnassa.
Vuonna 1983 perustetulla Honeybee Robotics -yrityksellä on pitkä historia kehittää avaruustutkimuksen tekniikoita. Tuona aikana he ovat täyttäneet yli 300 NASA: n sopimusta, joka sisälsi NASA: n käyttämät työkalut Henki, Tilaisuus ja Uteliaisuus rovers ja feeniks Lander. Asteroidien louhinnan mahdollisuuksien vuoksi yritys ryhtyi yhteistyöhön UCF: n tutkijan Dr. Phil Metzgerin kanssa kehittääkseen robotti-avaruusaluksen kaupallisen kaivostoiminnan vuoksi.
Sen lisäksi, että hän on ollut yhteistyökumppani UCF: n planeettatieteellisessä ryhmässä (PSG), hänellä on pitkä kokemus työskentelystä NASA: n kanssa. Itse asiassa Metzger on perustanut Swamp Worksin NASA: n Kennedyn avaruuskeskukseen, joka on mallinnettu Lockheed Martinin Skunk Worksiin ja on suunniteltu toteuttamaan Piilaaksosta mukautettuja innovaatiostrategioita.
PSG: ssä Metzger kehittää edelleen sitä, mitä hän kutsuu nimellä ”Economic Planetary Science”, joka keskittyy in situ-resurssien hyödyntämistä (ISRU) koskevan tekniikan kehittämiseen aina kaivostoiminnasta ja valmistuksesta rakentamiseen. Kuten uudelleenkäytettävien avaruusalusten kehittäminen, ISRU: n tavoitteena on tehdä avaruustutkimus kustannustehokkaammaksi luottamalla paikallisesti kerättyihin resursseihin.
Tämä on WINE-avaruusaluksen periaate, joka kerää vesijäätä asteroideista tai planeetan regolitista. Tämä jää jäädytettiin sitten kylmään ansaan ja kuumennetaan höyryn luomiseksi käyttövoimaksi. Sähköenergiaa saisivat aurinkopaneelit tai mahdollisesti kevyt radioskooppinen lämmitinyksikkö.
Nämä teholähteen valinnat mahdollistaisivat toiminnan joustavuuden antamalla robotille avaruusalukselle kyky toimia erilaisissa ympäristöissä. Esimerkiksi, jos suppilo toimisi matalan painovoiman olosuhteissa lähempänä kotia, aurinkopaneelit riittäisivät. Jos se toimisi painovoimaisissa ympäristöissä ja / tai paikoissa, jotka ovat kaukana auringosta, ydinakku olisi valittu menetelmä.
Honeybee Roboticsin varatoimitusjohtaja Kris Zacny lähetti äskettäin videon prototyypin ensimmäisestä mielenosoituksesta. Kuten Metzger kuvasi mielenosoituksen äskettäisessä UCF: n lehdistötiedotteessa:
"Se on mahtava. Viini louhitsi onnistuneesti maaperän, teki raketin ponneaineeksi ja käynnisti itsensä simulantista uutetun höyryn suihkulla. Voisimme mahdollisesti käyttää tätä tekniikkaa hypätäkseen Kuussa, Ceresissä, Euroopassa, Titanissa, Plutossa, elohopean sauvoissa, asteroideissa - missä tahansa on vettä ja riittävän matala painovoima. ”
Honeybee on luonut prototyypin höyrysäiliöstä yhteistyössä Embry-Riddle Aeronautical Universityn kanssa, joka auttoi kehittämään alkuperäisiä höyrypohjaisia rakettipotkureita. UCF toimitti simuloidun asteroidimateriaalin, kun taas Metzger loi konseptin todistamiseen tarvittavat tietokonemallit ja simulaatiot (prosessi kesti kolme vuotta).
Suppilo hyödyntäisi tärkeitä tekniikan osia, kuten Mobile In-Situ Water Extractor (MISWE), kierteinen kierretty sydänputki, jonka Honeybee on kehittänyt NASA: n tehtäviin kuuhun, Marsiin ja muualle. WINE-avaruusaluksille tämä uuttolaite on yhdistetty 3D-painetulla kylmäkaasupuristimella ja säiliöllä, jotka on erityisesti suunniteltu sopimaan CubeSatin sisälle.
Twitteriin lähetetty 11 sekunnin video osoittaa, että prototyyppi ampuu moottorinsa ja levittaa yhtiön testauslaitoksessa 31. joulukuuta. Tämä demonstraatio saatiin päätökseen vaiheen 2 avustuksesta, jonka myönsivät NASA: n pienyritysten innovaatiotutkimuksen ja pienyritysten teknologian siirron (SBIR / SBTT) ohjelmat - myönnettiin vuonna 2016 ja kesti kaksi vuotta.
”Hanke on ollut NASA: n, yliopistojen ja teollisuuden välistä yhteistyötä; ja se on ollut valtava menestys ”, kertoi Kris Zacny yrityksen lehdistötiedotteessa. "Viinin kaltaisilla avaruusaluksilla on potentiaalia muuttaa tapaa tutkia maailmankaikkeutta."
Tämän tekniikan vaikutukset ylittävät paljon asteroidien louhinnan. Tällä hetkellä planeettojenväliset operaatiot pakotetaan päättämään, kun avaruusalus loppuu potkurista. Mutta kuten Metzger selitti, tämän tyyppisten avaruusalusten (jotka voivat kaivoa ja käsitellä omaa polttoainetta) kehittäminen pidentäisi merkittävästi planeettojenvälisten operaatioiden ikää:
”Joka kerta, kun menetämme valtavan investointimme ajasta ja rahasta, jotka vietimme rakentamalla ja lähettämällä avaruusaluksen tavoitteelleen. Viini suunniteltiin siten, ettei se koskaan lopu ponneaineeseen, joten etsintä on halvempaa. Se antaa meille mahdollisuuden tutkia myös lyhyemmässä ajassa, koska meidän ei tarvitse odottaa vuosia, kun uusi avaruusalus kulkee Maapallolta joka kerta. "
Kun otetaan huomioon kaupallisen ilmailun (eli NewSpace) edistymisnopeus ja tosiasia, että asteroidien etsintä alkaa pian, voi kulua vain vuosikymmen tai jopa muutama vuosi, ennen kuin WINE: n kaltaiset kaivosalukset lähetetään lähimpiin asteroideihin . Ja useiden virastojen kanssa, jotka haluavat toteuttaa kuun- ja Marsin etsintätehtäviä, höyrysäiliöalukset saattoivat löytää matkustavansa ympäri aurinkojärjestelmää.
Mahdollisen voiton huomioon ottaen ei todennäköisesti ole pulaa teollisuudesta, joka haluaa päästä mukaan tähän kasvavaan teollisuuteen. Ja jos tekniikka ja menetelmät voidaan kehittää, ihmiskunta voisi tarkastella kultapalaa kaikkien kultakohojen lopettamiseksi. Puhumattakaan raudasta, nikkelistä, koboltista, mangaanista, molybdeenista, alumiinista, titaanista, vedestä ja monista muista resursseista!
Sittemmin yhtiö on julkaissut täyspitkän videon, jossa esitellään WINE-konseptia ja tekniikan esittelyä. Katso se alla:
