C'est drôle que même dans l'industrie spatiale, ce ne soit pas tous les jours que vous parvenez à travailler sur de très grandes idées. Chez Made In Space, la part du lion de notre énergie d'ingénierie est consacrée au développement de concepts qui se transformeront en équipement réel d'ici cinq ans. Nous aimons beaucoup parler de l'avenir, peindre des vues de colonies spatiales sur des planches ou discuter des défis de la production sur Enceladus. Bien que nous ne travaillions généralement pas sur des projets à long terme, grâce au programme NIAC, nous pourrons toujours participer à quelque chose comme celui-ci.
Le programme Innovative Advanced Concepts (NIAC) de la NASA fournit des subventions de recherche pour explorer diverses façons non standard d'explorer l'espace. L'attention principale est accordée aux projets à assez long terme qui sont mis en œuvre dans 10 ans ou plus. Chez Made In Space, nous avons récemment proposé une nouvelle vision de l'exploration et de l'utilisation des astéroïdes, et avons reçu une subvention du NIAC pour cela. Telle est notre proposition.
Au cours des dernières décennies, des idées ont été envisagées pour des missions qui utiliseraient des bases spatiales lointaines aux points de libration et en orbite quasi lunaire.
En 1974, Gerard O'Neill a proposé de construire une colonie spatiale avec des installations de fabrication au point de libration Terre-Lune L5. Des représentants de la L5 Society ont décrit des satellites de collecte d'énergie solaire situés aux points de libération pour conserver la production d'électricité sur Terre. Bientôt, la NASA a proposé le programme ARM (Asteroid Redirect Mission), dans lequel un concept a été développé pour le transport en toute sécurité d'un astéroïde de plusieurs tonnes vers l'orbite lunaire à l'aide de navires robotiques. À destination, une équipe d'astronautes devrait collecter un nombre sans précédent d'échantillons pour une étude plus approfondie sur Terre.
Toutes ces idées sont aussi passionnantes que diverses.
Dans le même temps, les scénarios décrits sont unis par une chose: la nécessité d'une base spatiale en matériaux de construction.
Il a été proposé de résoudre ce problème de toutes les manières possibles. Par exemple, les spécialistes travaillant sur ARM ont suggéré de transporter l'astéroïde à l'aide d'un remorqueur à énergie solaire. Et O'Neill a promu l'idée de transporter les matériaux nécessaires de la surface de la lune.
Chez Made In Space, nous proposons une manière différente de livrer les matériaux. Il est hautement évolutif, rentable et fournit automatiquement des ressources abondantes à n'importe quel endroit du système solaire. Nous développons l'architecture RAMA, grâce à laquelle un astéroïde peut être transformé en un vaisseau spatial primitif qui peut se déplacer indépendamment vers le point souhaité dans l'espace.
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RAMA signifie Reconstituting Asteroids into Mechanical Automata (Conversion d'un astéroïde en automates mécaniques). Notre projet est censé tirer parti de la fabrication additive et de l'utilisation des ressources sur site, sur le «chantier» (utilisation des ressources in-situ (ISRU)). Cela permettra une efficacité maximale des missions de redirection d'astéroïdes.
En d'autres termes, nous étudions la possibilité de transformer des astéroïdes en engins spatiaux autonomes.
Une mission à explorer
Un aspect clé du programme CANI est que les concepts proposés doivent être décrits dans le contexte de la mission. Nous avons de nombreuses idées différentes pour utiliser l'architecture RAMA, mais notre préférée est la suivante:
À la fin des années 2030, l'appareil primaire est lancé depuis la Terre, qui, à l'aide d'une centrale électrique et des forces gravitationnelles, est envoyé pour intercepter un astéroïde volant à une distance ne dépassant pas 10 fois la distance de la Terre à la Lune.
Après une rencontre réussie avec l'astéroïde, avec l'aide de la technologie ISRU développée par la NASA, le véhicule primaire commence à extraire des matériaux de la surface et d'une faible profondeur du corps céleste.
Ces matériaux sont utilisés pour stocker les composants mécaniques de l'engin spatial.
L'astéroïde, transformé en un vaisseau spatial mécanique géant, est envoyé indépendamment vers une base minière.
Au fur et à mesure que les composants sont fabriqués et testés, ils sont intégrés dans une conception large et complexe qui comprend des sous-systèmes de calcul mécanique, de manœuvre, d'accélération, de stockage d'énergie et de navigation.
En conséquence, l'astéroïde se transformera en un vaisseau spatial mécanique autonome - RAMA-1. Il sera programmé pour changer lentement de cap afin d'arriver éventuellement au point de libration L5, où des ressources utiles en seront extraites.
Dès que RAMA-1 commence à se déplacer vers sa cible, le véhicule principal se rendra vers un nouvel astéroïde pour le transformer en RAMA-2. Et ainsi de suite jusqu'à ce que l'appareil primaire tombe en panne.
Quel financement nous a été alloué maintenant
Made In Space a reçu un financement de la NASA pour mener à bien la phase initiale 1. Cela signifie que nous étudierons la faisabilité du concept RAMA au cours des 9 prochains mois.
À un stade précoce des travaux, nous nous concentrerons sur l'élaboration du plan de mission et essayerons également de mieux comprendre comment un astéroïde peut être contrôlé à l'aide d'un mécanisme analogique.
Notre objectif immédiat: en 9 mois avoir une description détaillée de la structure de la mission, ainsi que fournir une liste des technologies nécessaires à la mise en œuvre de RAMA et nécessitant des investissements (dans la production et l'utilisation des matériaux).
Pourquoi est-il important de développer des projets à long terme
Trouver un sujet de recherche qui répond aux critères du CANI n'est pas une tâche facile. Fondamentalement, c'est une combinaison de concepts technologiques puissants avec une touche de science-fiction.
Nous avons trouvé l'inspiration dans l'idée d'un automate mécanique spatial, comme les Self-Reproducing Machines de John von Neumann et l'Astro Chicken de Freeman Dyson. Ces concepts technologiques sont analysés depuis des décennies et les idées pour leur mise en œuvre sont nombreuses.
Avec l'aide du projet RAMA, nous donnerons un nouvel élan à l'idée de vaisseau spatial auto-répliquant, en tenant compte du fait que ces automates seront de simples calculatrices et appareils de transport, simplement agrandis à la taille d'un astéroïde.
Mécanisme d'Anticythère. Créé vers 150 avant JC, le plus ancien ordinateur analogique du monde.
À quel point un tel automate peut-il être simple? Nos développements sont basés sur des technologies qui existent depuis des milliers d'années. Le mécanisme d'Anticythère est considéré comme le plus ancien ordinateur analogique du monde, datant d'un siècle et demi avant notre ère. L'appareil a permis de calculer les mouvements des étoiles et des planètes avec une précision incroyable, et les chercheurs se disputent encore sur la façon dont il aurait pu être développé et fabriqué dans des temps aussi anciens.
Bien sûr, la transformation d'un astéroïde entier en une sorte de mécanisme d'Anticythère semble fantastique. En effet, le nom RAMA a été inspiré par A Date with Rama d'Arthur Clarke. Mais une technologie cool, inspirée par une vision sauvage du futur, est en cours de construction par des équipes prêtes pour ce nouveau défi épique. Et pour Made In Space, des projets comme RAMA, situés aux extrémités des feuilles de route de nos produits, contribuent à réussir à court terme.