پروازهای فضایی که به نفع زمین هستند

جی پلاس، ناسا در حال ارتقای درک خود از علوم بنیادی، ایستگاه فضایی بین‌المللی است که برای اکتشافات فضایی و زندگی آینده بر روی زمین مفید خواهند بود. براساس گزارش‌ها، بسیاری از فناوری‌هایی که برای فرستادن فضانوردان به اعماق فضا برای مدت‌های طولانی‌ انجام می‌شوند، می‌توانند به نفع بشریت و محیط زیست زمین باشند.

به گزارش سایت ناسا، فضانوردانی که برای مدت طولانی در فضا هستند با چالش‌هایی روبرو هستند که ناسا برای غلبه بر این چالش‌ها، مجموعه گسترده‌ای از سیستم‌های تولید و توزیع برق سطحی را مانند باتری‌ها، خورشیدی و شکافت که با هم کارمی‌کنند را توسعه می‌دهد.

قدرت سطح شکافت

ناسا در حال توسعه قدرت شکافت سطحی است، این نیرو نه تنها می‌تواند الکتریسیته تمیز و فراوان روی زمین تولید کند، بلکه منبعی از هیدروژن برای تامین انرژی وسایل نقلیه بدون آلایندگی است. پیشرفت‌هایی که ناسا برای سیستم‌های برق سطح ماه انجام می‌دهد به کاهش اندازه و پیچیدگی سیستم‌های روی زمین کمک می‌کند و تولید سیستم‌های کوچک‌تری را افزایش می‌دهد که می‌توانند برای تامین انرژی جوامع کوچک استفاده شوند. نیروی سطح شکافت وابستگی ما به نیروگاه‌های بزرگ از راه دور و هزینه‌های توزیع انرژی را کاهش می‌دهد.

آرایه‌های خورشیدی پیشرفته

ناسا از توسعه سیستم‌های آرایه خورشیدی پیشرفته‌ای که سبک‌تر، فشرده‌تر هستند و انرژی بیشتری برای مأموریت‌های طولانی مدت به ماه و فراتر از آن تولید می‌کنند، حمایت کرده است. سیستم آرایه خورشیدی که با پشتیبانی ناسا توسعه یافته، از یک ماده پتوی کامپوزیتی انعطاف پذیر سبک وزن برای جمع آوری مقدار زیادی نور خورشید استفاده می‌کند.

براساس گزارش‌ها، این سیستم نوآورانه پنج سال پیش در ایستگاه فضایی بین‌المللی آزمایش شد. سیستم آرایه‌های خورشیدی می‌تواند یک راه حل توان قابل اعتماد و قابل حمل آسان برای پاسخ به بلایا و سایر برنامه‌های کاربردی مبتنی بر زمین ارائه دهد. به‌علاوه، ناسا فناوری‌های سلول‌های خورشیدی را آزمایش می‌کند و شارژ سطح الکتریکی آرایه خورشیدی را برای درک بهتر چالش‌های انرژی در ماه اندازه‌گیری خواهد کرد.

زیستگاه‌های چاپ سه بعدی

در سال ۲۰۱۹، ناسا بیش از ۲ میلیون دلار برای راه حل‌های چالش زیستگاه پرینت سه بعدی، یک مسابقه جایزه عمومی با هدف توسعه زیستگاه چاپ سه بعدی برای کاوش در اعماق فضا، اهدا کرد. چالش چند مرحله‌ای برای پیشرفت فناوری ساخت و ساز در ماه و مریخ طراحی شده ، اما از فناوری‌ها و فرآیند‌ها می‌توان برای ایجاد راه حل‌های مسکن پایدار در اینجا روی زمین نیز استفاده کرد.

آزمایش فتوولتائیک روی سطح ماه، نمایش پروازی از فناوری‌های نوآورانه سلول‌های خورشیدی متعددی را ارائه می‌دهد که می‌توانند برای مأموریت‌های ماه آینده مورد استفاده قرار گیرند.

سلول‌های خورشیدی لیزر جت

در حالی که ناسا به انرژی فضایی نیز مرتبط است، از چاپ در فضا برای نشان دادن فناوری جدید خورشیدی به نام پروسکایت به عنوان جایگزینی برای سلول‌های خورشیدی سیلیکونی استفاده می‌کند. استفاده از این ماده به عنوان سلول خورشیدی یک کشف نسبتا جدید است که می‌تواند نور خورشید را به الکترسیته تبدیل کند. پیش بینی می‌شود پروسکایت به صورت مایع به فضا منتقل شده و در ماه یا مریخ روی پانل‌ها چاپ شود. این راه‌حل همچنین می‌تواند کاربرد‌های زیادی برای زمین نیز داشته باشد.

غذای فضایی

چندین فناوری توسعه یافته برای فضا در حال حاضر بر روی زمین تأثیر می‌گذارد، مانند پیشرفت در کشاورزی عمودی و بیوراکتور‌هایی که منابع پروتئین خوراکی را پرورش می‌دهند. درس‌های آموخته شده الهام بخش نسل جدیدی از کشاورزان است. علاوه بر این، راه‌حل‌های چالش غذای فضایی عمیق ناسا می‌تواند راه‌های جدیدی را برای تولید غذا در سراسر جهان، به‌ویژه در محیط‌های شدید، مناطق کم منابع، و در مکان‌های جدید مانند مناطق شهری و مکان‌هایی که بلایا زیرساخت‌های حیاتی را مختل می‌کند، ایجاد کند.

سیستم‌های کنترل محیطی و پشتیبانی حیات

در ایستگاه فضایی بین‌المللی، ناسا در حال پیشرفت فن‌آوری‌هایی است که هوا و آب را تصفیه می‌کنند تا فضانوردان را ایمن نگه دارد و میزان تدارکاتی را که باید در کشتی‌های باربری تحویل داده شود، کاهش می‌دهد. در محیط داخلی نهایی که بیش از ۲۰ سال است به طور مداوم فضانوردان را در خود جای داده است، ناسا به نرخ بازیافت و تصفیه آب به بیش از ۹۰ ٪ رسیده است که شامل میعانات هوا، عرق و ادرار می‌شود. فن‌آوری‌های تصفیه هوا در ایستگاه فضایی ناخالصی‌ها را از هوا پاک می‌کنند و حتی ترکیبات گازی مضر را به عناصر مفیدی مانند اکسیژن تجزیه می‌کنند. در اوایل همه‌گیری کووید-۱۹، شرکت‌هایی که این فناوری‌های هوای پاک را توسعه می‌دهند، با تقاضای مدارس، بیمارستان‌ها، مراکز خرید، ساختمان‌های اداری، فرودگاه‌ها و حتی اتوبوس‌ها مواجه شدند.

تشخیص آلودگی

در پایان یک روز طولانی در ماه، ژن سرنان فضانورد آپولو ۱۷ در داخل ماژول قمری چلنجر استراحت می‌کند. به لکه‌های گرد و غبار روی جبین و پیشانی او توجه کنید.

وقتی فضانوردان آرتمیس به سطح ماه باز می‌گردند، باید با گرد و غبار مبارزه کنند. مانند زمان آپولو، غبار ماه به همه چیز نفوذ می‌کند و بسیار ساینده است، مانند تکه‌های کوچک شیشه، و می‌تواند به تجهیزات فضانوردان و سلامت آنها، یعنی ریه‌های آن‌ها آسیب برساند.

سنسور آئروسل

سنسور پراکندگی آئروسل چند پارامتری (MPASS) که به عنوان یک سیستم تشخیص حریق بسیار دقیق و زودهنگام برای فضا ساخته شده است، پتانسیل تبدیل شدن به یک ابزار ایمنی عمومی برای تشخیص آئروسل را دارد، با توانایی تشخیص ذرات اتمسفر، و محیط زیست را در زمان واقعی امکان پذیر می‌کند. نظارت بر فعالیت‌های آتشفشانی یا آتش سوزی‌های جنگلی این حسگر پیشرفته از یک آرایه لیزری بادوام و فشرده - مانند آنچه در یک پخش کننده DVD یافت می‌شود - برای تجزیه و تحلیل تعامل نور با ذرات استفاده می‌کند. اندازه جمع و جور و سبک وزن آن را برای استفاده در محیط‌های مختلف، از جمله نصب بر روی هواپیمای کنترل از راه دور، قابل حمل و انعطاف‌پذیر می‌کند.