Les experts de la NASA ont approuvé une liste de 22 projets d'exploration spatiale «fous», dont les auteurs créent des méthodes pour «coloniser» le sol de Mars, créer un moteur laser, thermonucléaire et inertiel pour les vaisseaux spatiaux et un rover martien suivi pour conquérir Vénus, rapporte le site Web de l'agence.
«Le concours du CANI de cette année et tous les candidats qui y ont participé étaient excellents. Nous sommes impatients de voir comment chacun de ces projets transformera et élargira la façon dont nous explorons l'Univers », a déclaré Jason Derleth, directeur du programme NIAC à la NASA.
Toutes les quelques années, la NASA organise le concours d'innovation NIAC, dans lequel les spécialistes de l'agence collectent et mettent en œuvre les idées les plus audacieuses, bizarres et prometteuses pour l'étude de l'espace proche et lointain, ainsi que de la surface des planètes du système solaire. Le NIAC s'adresse aux jeunes scientifiques - dans son cadre, la NASA sélectionne chaque année environ sept à dix projets spatiaux extrêmement risqués et prometteurs inventés par de petites équipes scientifiques, et fournit des ressources et des fonds pour leur mise en œuvre.
Par exemple, en 2015, des scientifiques du JPL ont proposé de créer une sonde auto-stoppeur volant autour du système solaire au-dessus d'astéroïdes, et en 2013 une autre équipe de scientifiques a créé un projet de voilier vénusien qui se déplacerait le long de Vénus sous l'influence de ses vents. …
Cette année, parmi les lauréats du concours figuraient non seulement des nouveaux venus qui viennent de rejoindre le programme NIAC, mais aussi une douzaine de projets déjà approuvés par la NASA qui ont obtenu un succès significatif dans leur mise en œuvre. Le premier a reçu des subventions d'un montant de 125 000 USD, et le second a reçu des subventions d'un montant de 500 000 USD.
Au-delà de l'infini
Les nouveaux venus cette année, note la NASA, ont été particulièrement ambitieux et inhabituels, même pour les projets qui atterrissent généralement au NIAC. Les "nouveaux venus" ont suggéré plusieurs projets de vaisseaux spatiaux, de sondes capables de sauter "pour toujours" à la surface de planètes à faible gravité, et bien plus encore.
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Par exemple, la découverte de planètes semblables à la Terre en dehors du système solaire et la révélation du passé de Mars font de plus en plus de scientifiques réfléchir à la possibilité de coloniser d'autres mondes.
Adam Arkin de l'Université de Californie à Berkeley et son équipe proposent de créer une bactérie spéciale qui transformera le sol de Mars, saturé de perchlorates et d'autres substances toxiques, en un sol propice à la plantation. Pour résoudre ce problème, l'équipe d'Erkin prévoit d'étudier les génomes de deux des souches les plus tenaces du microbe Pseudomonas stutzeri, capable de «manger» des perchlorates et de saturer le sol en composés azotés, et de les adapter à la vie sur Mars.
L'équipe John Brophy du Jet Propulsion Laboratory de la NASA propose un vaisseau à voile propulsé par un moteur ionique et une batterie solaire géante "voile" alimentée par un laser sur ou en orbite terrestre. Une telle conception, comme le montrent les calculs préliminaires des scientifiques, atteindra Pluton dans quatre ans et volera vers l'orbite supposée du «X» dans 12 ans.
Pour son fonctionnement, en raison de la présence d'un moteur ionique dans la voile elle-même, un laser d'une puissance de seulement 100 mégawatts est nécessaire, et non 100 gigawatts, comme pour un simple "voilier" laser, ce qui réduira le coût de lancement du navire et de construction de l'émetteur.
Heidi Fearn du Mojave Space Research Institute (USA), offre une option encore plus radicale pour créer un vaisseau spatial, travaillant sur une propriété inhabituelle (et jusqu'à présent controversée) de l'espace-temps, qui a été découverte en 1896 par le célèbre physicien allemand Ernst Mach.
Il a suggéré que toutes les propriétés des corps physiques ne dépendent pas seulement d'eux-mêmes et de leur environnement immédiat, mais aussi de leur emplacement par rapport à tous les autres objets de l'Univers. Cette propriété, comme l'a montré le physicien américain James Woodward en 1990, peut en théorie être utilisée pour accélérer un vaisseau spatial sans consommer de carburant, attirant et repoussant des objets chargés à certaines périodes de temps.
Vaisseau sur la “ inertie ” moteur, dessin de l'auteur de l'idée. Photo: Heidi Fearn
Puisque l'hypothèse de Mach et les calculs de Woodward contredisent la théorie de la relativité, la plupart des physiciens sont négatifs à l'idée d'utiliser cet effet pour créer un moteur. Néanmoins, la NASA a approuvé le projet de Farn et de ses collègues, car ces dernières années, il y a eu de nombreuses preuves que de tels systèmes exotiques, tels que le «moteur Mach» ou EmDrive, peuvent réellement fonctionner.
Si ces idées sont testées, l'équipe de Farn testera d'abord le moteur Mach sur les satellites de la Terre, puis l'utilisera pour voler vers la planète X, ou l'exoplanète la plus proche de la Terre, à 5-9 années-lumière du système solaire.
Voyage à Pluton
Les participants à la deuxième phase du NIAC ont proposé des projets moins ambitieux, mais plus réalistes - une sonde thermonucléaire pour étudier Pluton, un robot à chenilles autonome qui peut survivre sur Vénus, un voilier et une «loupe» spatiale pour l'exploitation minière sur les astéroïdes.
Une équipe de scientifiques de Princeton propose d'utiliser le réacteur à fusion PFRC, qui est actuellement en cours de développement à l'université, comme moteur et source d'énergie pour la sonde et l'atterrisseur pour étudier Pluton. Ces deux appareils pesant une tonne peuvent être livrés à la planète naine, grâce à la puissance élevée du réacteur, en seulement quatre ans. En orbite, la sonde générera environ un mégawatt d'électricité, permettant toute l'exploration imaginable.
Leurs rivaux du Jet Propulsion Laboratory de la NASA créent une machine qui pourrait aider la mission conjointe russo-américaine, Venus-D, si elle n'obtient pas l'approbation politique. Jonathan Sauder et ses collègues du laboratoire créent un robot qui pourrait résister aux conditions infernales à la surface de Vénus et y travailler de manière autonome pendant de nombreux mois.
Le secret d'une telle survivabilité sera que le rover AREE sera presque complètement dépourvu de composants électroniques et ressemblera aux "automates" de Leonardo Da Vinci dans sa structure, et non aux rovers et atterrisseurs modernes de Mars. Une telle approche hybride, selon les scientifiques, permettra à AREE de vivre un temps record sur Vénus et de recevoir de nombreuses informations géologiques précieuses. Comme le prévoient les scientifiques, AREE sera équipé d'une source d'alimentation radio-isotope et d'un châssis à chenilles, ce qui maximisera sa durée de vie.
La membrane de voile solaire active vous aidera à atteindre des vitesses ultra-élevées avec une consommation de carburant nulle. Photo: Siegfried Janson
La start-up spatiale privée TransAstra et la société aérospatiale proposent deux sondes inhabituelles qui réduiront les coûts de lancement et d'exploitation des engins spatiaux. Les ingénieurs de TransAstra travaillent à la création d'un vaisseau spatial à membrane bidimensionnelle spécial qui peut changer de forme pour maximiser la quantité d'énergie solaire.
Les experts de l'Aerospace Corporation, quant à eux, créent une sonde capable de focaliser la lumière du Soleil sur la surface des astéroïdes et d'utiliser son énergie pour extraire des minéraux. Les deux membres, espèrent les membres du CANI, réduiront les coûts de lancement et de construction des engins spatiaux et de l'exploration spatiale en général.
Comme le soulignent les experts de la NASA, le "tracteur pacifique" pour Vénus et les autres projets approuvés par le NIAC sont encore une question de lointain avenir - il faudra encore dix ans pour achever leur développement. Néanmoins, les experts de l'agence aérospatiale sont convaincus que le potentiel de toutes les innovations approuvées sera réalisé à 100%.
