مأموریت‌های انتخابی ناسا برای اکتشافات فضایی آینده

طرح مفهومی تلسکوپ رادیویی Lunar Crater متعلق به JPL در میان پروژه‌های انتخابی پژوهش‌ها و توسعه‌های آینده قرار دارد. ناسا پژوهشگران را به توسعه و بررسی روش‌های غیرمنتظره برای سفر و درک و اکتشافات فضایی تشویق می‌کند. سازمان یادشده برای پیشبرد این اهداف هفت طرح پژوهشی برای سرمایه‌گذاری با بودجه‌ی کلی پنج‌میلیون دلار انتخاب کرده است که از مجموعه‌‌مأموریت طرح‌های مفهومی پیشرفته‌ و نوآورانه‌ی ناسا (NIAC) انتخاب شدند. پژوهشگران انتخابی در گذشته حداقل یک جایزه‌ی NIAC درزمینه‌ی طرح‌هایشان دریافت کردند. جیم ریوتر، مدیر هیئت مأموریت‌های فناوری فضایی ناسا (STMD) می‌گوید:

خلاقیت یکی از عناصر مهم اکتشافات فضایی آینده است و توسعه‌ی ایده‌های تکاملی ما را برای مأموریت‌های جدید و رویکردهای اکتشافاتی تازه در دهه‌های پیش رو آماده می‌کند.

ناسا طرح‌های پیشنهادی را ازطریق فرایند بررسی مشترک و ارزیابی نوآوری و تداوم فنی انتخاب کرد. تمام پروژه‌ها هنوز در مراحل اولیه‌ی توسعه قرار دارند و حداقل به یک دهه رشد فناوری نیاز دارند. این پروژه‌ها هنوز در دسته‌ی مأموریت‌های رسمی ناسا قرار نگرفته‌اند. یکی از این مأموریت‌ها طرح مفهومی کشف نوترینو با بودجه‌ی دومیلیون دلار در طول دو سال است. نوترینوها یکی از ذرات فراوان موجود در جهان هستند؛ اما به‌دلیل واکنش اندکشان با ماده‌، بررسی آن‌ها دشوار است؛ بنابراین، آشکارسازهای حساس و بزرگ مستقر در زمین بهترین گزینه برای کشف آن‌ها هستند.

بااین‌حال، نیکولاس سولومری از دانشگاه ایالتی ویچیا در کانزاس طرحی متفاوت پیشنهاد می‌دهد: آشکارساز نوترینویی فضایی. جیسون درلث، مدیر اجرایی برنامه‌ی NIAC، درباره‌ی این موضوع بیان می‌کند:

نوترینوها ابزاری برای دیدن داخل ستاره‌ها هستند و آشکارساز فضایی می‌تواند پنجره‌ای جدید به‌سمت ساختار خورشید و حتی کل کهکشان باشد. آشکارسازی که در نزدیکی خورشید قرار بگیرد، می‌تواند اندازه و شکل کوره‌ی خورشیدی را در هسته آشکار کند. این فناوری با حرکت در جهت مخالف می‌تواند نوترینوهای ستاره‌های موجود در مرکز کهکشان را آشکار کند.

براساس پژوهش قبلی سولومی، فناوری آشکارساز در فضا کار می‌کند و از این طریق می‌توان مسیرهای پرواز مختلف را بررسی کرد و طرح اولیه‌ای از آشکارساز نوترینویی را ارائه داد. سولومی با مجوز مرحله‌ی سوم آشکارسازی را آماده می‌کند که روی CubeSat آزمودنی است.

علاوه‌بر‌این، شش پژوهشگر پانصدهزار دلار برای پژوهش‌های دو‌ساله‌ی مرحله‌ی دوم خود دریافت کردند. جفری بالکرسکی با مؤسسه‌ی هوافضای اوهایو در کلولند در حال کار روی رویکرد انبوه فضاپیماهای کوچک برای بررسی جو سیاره‌ی زهره است. این طرح مفهومی ترکیب حسگرها و قطعات الکترونیکی و ارتباطی کوچک روی پلتفرم‌های بادبادک‌مانند را شامل می‌شود. این کاوشگرها مأموریت‌های نُه‌ساعته را در ابرهای زهره انجام خواهند داد. شبیه‌سازی‌های صحیح توسعه و پرواز به بلوغ طرح کمک خواهند کرد.

ساپارشی باندیوپادیای، متخصص فناوری رباتیک در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در جنوب کالیفرنیا، به پژوهش خود روی تلسکوپ‌های رادیویی در دهانه‌ی برخوردی سمت تاریک ماه ادامه می‌دهد. هدف او طراحی شبکه‌ی حلقوی سیمی است که ربات‌های کوچک بتوانند از آن برای تشکیل بازتا‌ب‌دهنده‌ی بزرگ سهمی شکل استفاده کنند. این پژوهش فاز دو متمرکز بر اصلاح قابلیت‌های تلسکوپ و رویکردهای مختلف مأموریتی است.

کری ناک با همکاریِ شرکت هوافضایی جهانی در ایرویندل کالیفرنیا به‌دنبال راهی برای فرود روی پلوتو و دیگر اجرام نجومی است که فشار جوّی کمی دارند. این طرح مفهومی بر کاهش‌دهنده‌ی سرعت سبک‌وزنی متمرکز است که با نزدیک‌شدن به سطح متورم می‌شود. آرتور داوویان، استادیار دانشگاه لوس‌آنجلس کالیفرنیا، هم بادبان‌های خورشیدی CubeSate را برای اکتشافات منظومه‌ی شمسی و فضای میان‌ستاره‌ای بررسی می‌کند. داوویان به‌دنبال آزمودن مواد سبک‌وزن بادبان است که دربرابر دماهای شدید مقاوم هستند. افزون‌براین، وی دو طرح مأموریتی را مطالعه می‌کند.

لین راتسچاید، دانشمند مرکز پژوهشی آمس ناسا در سیلیکون‌ولی کالیفرنیا، نیز در حال بررسی روش‌هایی برای ایجاد سازه‌هایی از قارچ برای اقامتگاه‌های آینده‌ی فضایی است. این مرحله از پژوهش متمرکز بر تولید قارچ میسلیا و روش‌های آزمایش است. راتسچایلد همراه‌ با تیمی بین‌المللی شرایط مختلف رشد قارچ را آزمایش و نمونه‌هایی در شرایط محیطی مشابه ماه و مریخ شبیه‌سازی می‌کند. این پژوهش به ارزیابی کاربردهای زمینی از‌جمله صفحات زیست‌تجدیدپذیر و سازه‌های کم‌هزینه نیز اختصاص دارد.

پیتر گورال همراه‌ با سازمان ترنس آستروناوتیکا در کالیفرنیا مشغول بررسی طرح مأموریتی برای یافتن سیارک‌های کوچک با سرعتی بیشتر از روش‌های فعلی است. مجموعه‌ی سه فضاپیما از صدها تلسکوپ کوچک و ابزارهای پردازش تصویر برای انجام پژوهش‌های هماهنگ روی این اجرام استفاده خواهند کرد. هدف مرحله‌ی دوم این پژوهش توسعه و اثبات فناوری فیلتر پیشنهادی است.