Het is grappig dat het zelfs in de ruimtevaartindustrie niet elke dag lukt om aan echt grote ideeën te werken. Bij Made In Space wordt het leeuwendeel van onze technische energie besteed aan het ontwikkelen van concepten die binnen vijf jaar in echte apparatuur veranderen. We praten graag veel over de toekomst, schilderen uitzichten op ruimtekolonies op borden of bespreken de uitdagingen van productie op Enceladus. Hoewel we meestal niet aan langlopende projecten werken, kunnen we dankzij het NIAC-programma toch aan zoiets meedoen.
NASA's Innovative Advanced Concepts (NIAC) -programma biedt onderzoekssubsidies om verschillende niet-standaard manieren om de ruimte te verkennen te verkennen. De belangrijkste aandacht gaat naar projecten met een relatief lange looptijd die over 10 jaar of langer worden uitgevoerd. Wij van Made In Space hebben onlangs een nieuwe visie voorgesteld voor het verkennen en gebruiken van asteroïden, en hebben hiervoor een subsidie ontvangen van de NIAC. Dit is ons voorstel.
In de afgelopen decennia zijn er ideeën overwogen voor missies die diepe ruimtebases zouden gebruiken op libratiepunten en in een bijna-maanbaan.
In 1974 stelde Gerard O'Neill voor om een ruimtekolonie te bouwen met productiefaciliteiten op het aard-maan-libratiepunt L5. Vertegenwoordigers van de L5 Society beschreven satellieten voor het oogsten van zonne-energie op libratiepunten om energieopwekking op aarde te besparen. Al snel stelde NASA het ARM-programma (Asteroid Redirect Mission) voor, waarin een concept werd ontwikkeld voor het veilig transporteren van een multi-ton asteroïde naar een baan om de maan met behulp van een robotachtig ruimtevaartuig. Op de bestemming zou een team van astronauten een ongekend aantal monsters moeten verzamelen voor verder onderzoek op aarde.
Al deze ideeën zijn even opwindend als divers.
Tegelijkertijd zijn de beschreven scenario's verenigd door één ding: de behoefte aan een ruimtebasis in bouwmaterialen.
Er werd voorgesteld om dit probleem op alle mogelijke manieren op te lossen. De specialisten die aan ARM werkten, stelden bijvoorbeeld voor om de asteroïde te vervoeren met een sleepboot op zonne-energie. En O'Neill promootte het idee om de benodigde materialen vanaf het oppervlak van de maan te vervoeren.
Bij Made In Space bieden we een andere manier om materialen aan te leveren. Het is zeer schaalbaar, kosteneffectief en levert automatisch overvloedige bronnen op elke locatie in het zonnestelsel. We ontwikkelen de RAMA-architectuur, waardoor een asteroïde kan worden veranderd in een primitief ruimtevaartuig dat zelfstandig naar het gewenste punt in de ruimte kan bewegen.
Promotie video:
RAMA staat voor Reconstituting Asteroids into Mechanical Automata (Converting an asteroid into a mechanical automata). Ons project moet profiteren van additive manufacturing en het gebruik van hulpbronnen ter plaatse, op de "bouwplaats" (in-situ gebruik van hulpbronnen (ISRU)). Dit zorgt voor de hoogste efficiëntie van asteroïde-omleidingsmissies.
Met andere woorden, we onderzoeken de mogelijkheid om asteroïden te transformeren in zelfaangedreven ruimtevaartuigen.
Een missie die het ontdekken waard is
Een belangrijk aspect van het NIAC-programma is dat de voorgestelde concepten moeten worden beschreven in de context van de missie. We hebben veel verschillende ideeën voor het gebruik van de RAMA-architectuur, maar onze favoriet is dit:
Eind jaren 2030 wordt het primaire apparaat gelanceerd vanaf de aarde, dat met behulp van een elektrische centrale en zwaartekrachten wordt gestuurd om een asteroïde te onderscheppen die vliegt op een afstand van niet meer dan 10 keer de afstand van de aarde tot de maan.
Na een succesvolle ontmoeting met de asteroïde, met behulp van de ISRU-technologie ontwikkeld door NASA, begint het Primaire Voertuig materialen te extraheren uit het oppervlak en uit een ondiepe diepte van het hemellichaam.
Deze materialen worden gebruikt om de mechanische componenten voor het ruimtevaartuig op te slaan.
De asteroïde, getransformeerd in een gigantisch mechanisch ruimtevaartuig, wordt onafhankelijk naar een mijnbasis gestuurd.
Terwijl componenten worden vervaardigd en getest, worden ze ingebouwd in een groot, complex ontwerp met onder meer mechanisch rekenen, manoeuvreren, accelereren, energieopslag en navigatie-subsystemen.
Als gevolg hiervan zal de asteroïde veranderen in een autonoom mechanisch vrij vliegend ruimtevaartuig - RAMA-1. Het zal worden geprogrammeerd om langzaam van koers te veranderen om uiteindelijk op het L5-libratiepunt te komen, waar nuttige bronnen uit zullen worden gehaald.
Zodra RAMA-1 in de richting van zijn doel begint te bewegen, zal het primaire voertuig naar een nieuwe asteroïde reizen om het in RAMA-2 te transformeren. En zo verder totdat het primaire apparaat faalt.
Welke financiering is ons nu toegewezen
Made In Space heeft financiering ontvangen van NASA om de eerste fase 1 uit te voeren. Dit betekent dat we de haalbaarheid van het RAMA-concept de komende 9 maanden zullen onderzoeken.
In een vroeg stadium van het werk zullen we ons concentreren op het uitwerken van het missieplan en ook proberen beter te begrijpen hoe een asteroïde kan worden bestuurd met behulp van een analoog mechanisme.
Ons onmiddellijke doel: binnen 9 maanden een gedetailleerde beschrijving van de missiestructuur hebben, evenals een lijst met technologieën die nodig zijn voor de implementatie van RAMA en die investeringen vereisen (in de productie en het gebruik van materialen).
Waarom is het belangrijk om langlopende projecten te ontwikkelen?
Het vinden van een onderzoeksonderwerp dat voldoet aan de NIAC-criteria is geen gemakkelijke taak. Kortom, het is een combinatie van krachtige technologische concepten met een vleugje sciencefiction.
We vonden inspiratie in het idee van een mechanische ruimteautomaat, zoals John von Neumann's Self-Reproducing Machines en Freeman Dyson's Astro Chicken. Deze technologische concepten worden al decennia lang geanalyseerd en er zijn veel ideeën voor de implementatie ervan.
Met behulp van het RAMA-project zullen we een nieuwe impuls geven aan het idee van zelfreplicerende ruimtevaartuigen, rekening houdend met het feit dat deze automaten eenvoudige computers en transportapparaten zullen zijn, eenvoudigweg vergroot tot de grootte van een asteroïde.
Antikythera-mechanisme. Gemaakt rond 150 voor Christus, de oudste analoge computer ter wereld.
Hoe eenvoudig kan zo'n automaat zijn? Onze ontwikkelingen zijn gebaseerd op technologieën die al duizenden jaren bestaan. Het Antikythera-mechanisme wordt beschouwd als 's werelds oudste analoge computer en dateert van anderhalve eeuw voor onze jaartelling. Het apparaat maakte het mogelijk om de bewegingen van sterren en planeten met een ongelooflijke nauwkeurigheid te berekenen, en onderzoekers discussiëren nog steeds over hoe het in zulke oude tijden had kunnen worden ontwikkeld en vervaardigd.
Natuurlijk ziet de transformatie van een hele asteroïde in een soort antikytheria-mechanisme er fantastisch uit. De naam RAMA is inderdaad geïnspireerd door Arthur Clarke's A Date with Rama. Maar coole technologie, geïnspireerd door een wilde visie op de toekomst, wordt gebouwd door teams die klaar zijn voor deze epische nieuwe uitdaging. En voor Made In Space helpen projecten zoals RAMA, gelegen aan de uiteinden van onze productroadmaps, om op korte termijn succes te behalen.
