5 Groene Technologieën Voor Interplanetaire Ruimtevaart

{h1}

Groene technologieën dragen bij aan de energie-efficiëntie van ruimtevaart. Welke groene technologieën zijn essentieel voor ruimtevaart?

Op 20 juli 1969, vier dagen na de lancering in de ruimte, landde de Apollo 11 commando- en servicemodule Columbia op de maan van de aarde. Mensen keken naar televisies en afgestemde radiostations om de dramatische landing te volgen. Het was het hoogtepunt van jarenlang hard werken en training. Het ontwerpen van een voertuig dat in staat is om mensen veilig naar de maan en terug naar de aarde te brengen, was een uitdaging.

De Columbia keerde veilig terug naar de aarde op 21 juli 1969. De hele missie duurde 195 uur, 18 minuten en 35 seconden - dat is iets langer dan acht dagen. De afstand van de aarde tot de maan in juli 1969 was ongeveer 222.663 mijl (358.342 kilometer). Dat kan ervoor zorgen dat uw dagelijks woon-werkverkeer onbeduidend lijkt, maar het is nog steeds gewoon een sprong, een sprong en een sprong weg in vergelijking met een bezoek aan een naburige planeet.

Een reis naar Venus, de meest nabije buurplaneet van de aarde, vereist dat je gemiddeld 0,6989 astronomische eenheden oversteekt. Dat is slechts minder dan 65 miljoen mijl of ongeveer 104,5 miljoen kilometer. En de condities op Venus zijn niet ideaal voor een uitje - de oppervlaktetemperatuur op de planeet is 460 graden Celsius (860 graden Fahrenheit). Een betere vakantiegeld is een reis naar Mars of een van zijn manen, maar ze zijn nog verder weg.

Met deze enorme afstanden in het achterhoofd, is het belangrijk om efficiënte systemen te bedenken die zo min mogelijk middelen gebruiken. Anders kan het van de grond raken een probleem worden. Door zijn aard moet interplanetair reizen groen zijn om te werken. We hebben vijf technologieën die niet in een bepaalde volgorde worden vermeld en die mensen kunnen helpen om het verbazingwekkende doel te bereiken om voet op een andere planeet te zetten.

5. Groene brandstof

Een cyrogenische kamer ontworpen om drijfgassen te testen

Een cyrogenische kamer ontworpen om drijfgassen te testen

Het kost veel middelen om een ​​voertuig in de ruimte te zetten. Niet al deze bronnen zijn onschadelijk. Hydrazine, gebruikt in raketbrandstof, is een krachtig drijfgas. Maar het is ook giftig en bijtend. Organisaties zoals NASA kijken nu naar groene drijfgassen alternatieven voor hydrazine.

Idealiter zou het nieuwe drijfgas minder gevaarlijk zijn om te hanteren dan de huidige raketbrandstof, waardoor de kosten voor het organiseren van een ruimtereis worden verlaagd. Het moet ook worden afgebroken tot onschadelijke componenten, waardoor het risico van vervuiling van het milieu wordt geëlimineerd.

Wensen voor een groen alternatief voor hydrazine maakt niet dat een nieuw drijfgas op magische wijze verschijnt. Daarom heeft NASA bedrijven en organisaties uitgenodigd om technologische demonstraties van alternatieve drijfgassen te presenteren. In februari 2012 kondigde NASA aan dat het voorstellen zou accepteren tot eind april. Een winnend voorstel zou tot $ 50 miljoen kunnen verdienen.

Het verminderen van de milieu-impact van lanceringen is een grote klus. Om een ​​spaceshuttle in een baan om de aarde te lanceren, gebruikte NASA twee solide raketboosters die elk 1 miljoen kilo (453.592 kilogram) drijfgas droegen. De shuttle zelf droeg een extra half miljoen liter (1,9 miljoen liter) vloeibare brandstof [bron: NASA].

4. Space Elevators

Een ruimtelift kan een alternatief worden voor het afschieten van raketten in de atmosfeer.

Een ruimtelift kan een alternatief worden voor het afschieten van raketten in de atmosfeer.

Een lijst van alle uitdagingen met betrekking tot het veilig vervoeren van mensen naar een andere planeet zou een boek of drie kunnen vullen. Maar een van de moeilijkste problemen om op te lossen heeft alles te maken met gewicht. Hoe zwaarder een ruimtevaartuig is, hoe meer brandstof het nodig heeft om aan de zwaartekracht van de aarde te ontsnappen.

Een reis naar een andere planeet zou enkele maanden duren. Ervan uitgaande dat je ofwel gaat winkelen op een nieuwe planeet of een terugreis plant, heb je veel benodigdheden nodig om je in leven te houden. Die verbruiksartikelen hebben gewicht en volume, waardoor er meer brandstof nodig is om je in de ruimte te krijgen.

Een mogelijke oplossing voor dit probleem is het bouwen van een ruimtelift. Hier is hoe het werkt: we plaatsen iets met veel massa in een geosynchrone baan rond de aarde - dat betekent dat het in een baan om de aarde boven een vast punt op het aardoppervlak blijft. Vervolgens bevestigen we een kabel tussen de baanmassa en een verankeringspunt op aarde. Nu hoeven we alleen maar een lift te bouwen die de kabel de ruimte in kan klimmen!

Het klinkt als science fiction, maar veel ingenieurs en wetenschappers werken aan het bouwen van ruimteliften. Vergeleken met het lanceren van een raket in de ruimte, is een ruimtelift een koopje. De lift kan apparatuur en zelfs mensen de ruimte in nemen. Eenmaal daar konden we ruimteschipstukken assembleren en een ruimteschip in de ruimte bouwen. Het is niet nodig om het vaartuig van de aarde te lanceren omdat het al in een baan om de aarde is.

3. Fusion

Als je eenmaal in de ruimte bent, of je nu een raket start of een ruimtestation verlaat, heb je een manier nodig om je ruimteschip naar zijn bestemming te drijven. Dat kan betekenen dat u een brandstofbron aan boord moet hebben. Idealiter heeft u een efficiënt systeem, zodat u niet te veel ruimte vrij hoeft te maken om brandstof mee te nemen. Een mogelijke oplossing is fusie.

Fusie is de methode waarmee de zon energie opwekt. Onder intense druk en hitte botsen waterstofatomen in elkaar en vormen helium. Waterstof heeft een enkel proton en helium heeft er twee. Tijdens dit proces waarbij twee waterstofatomen samensmelten, is er een vrijgave van neutronen en energie.

Maar er is een groot probleem: we zijn er nog niet achter hoe we kernfusie moeten gebruiken om op een betrouwbare en duurzame manier stroom te genereren. Het proces vereist ongelooflijke hoeveelheden warmte en druk. Alleen het genereren van de voorwaarden die nodig zijn voor fusie kan heel veel energie vergen.Het doel is om een ​​punt te bereiken waarop we fusie kunnen initiëren en het proces gaande kunnen houden terwijl we energie oogsten. We zijn er nog niet.

Als we er ooit komen, is fusion een goede keuze voor het aandrijven van ruimtevaartuigen. We kunnen veel energie winnen uit een relatief kleine hoeveelheid brandstof. Fusie zou de kracht kunnen genereren die nodig is om stuwraketten te bedienen om aanpassingen tijdens de vlucht mogelijk te maken naarmate we onze weg vervolgen naar de volgende planeet. Maar of fusion een praktische optie is, valt nog te bezien.

Dat is koud, man

Zelfs ongrijpbaarder dan een werkende fusiereactor is er een die bij relatief lage temperaturen zal werken. De wetenschappelijke consensus is dat koude fusie niet praktisch is en mogelijk onmogelijk [bron: Park].

2. Zonne-zeilen

Een vier kwadrant, 20 meter zonnegolfsysteem wordt volledig ingezet tijdens testen bij de Plum Brook-faciliteit van het Glenn Research Center van NASA in Sandusky, Ohio.

Een vier kwadrant, 20 meter zonnegolfsysteem wordt volledig ingezet tijdens testen bij de Plum Brook-faciliteit van het Glenn Research Center van NASA in Sandusky, Ohio.

Een ander alternatief om met raketstuwraketten op verre planeten te schieten, is om daar te varen. Maar wat heb je aan zeilen in een omgeving zonder wind? Betreed het zonnevaartuig!

Zonne-zeilen gebruik de zon als een motor. De zon zendt uit fotonen - de basiseenheden van het licht. We weten dat fotonen werken als zowel golven als deeltjes. Fotonen kunnen ons hier hier op aarde niet lijken, maar ze oefenen een kracht uit op objecten wanneer ze ermee in contact komen. Dit omvat zonne-zeilen.

Een zonnevizier is gemaakt van een ultradunne spiegel die zich uitstrekt over een groot gebied. Terwijl fotonen de spiegel raken, oefenen ze een kracht uit en duwen tegen het zeil. Het zeil wordt geraakt door miljarden fotonen - genoeg om het zeil te duwen en alles wat het maar door de ruimte kan meeslepen.

In het begin zou reizen in een voertuig getrokken door een zonnevaart behoorlijk saai zijn. Je zou niet veel initiële stuwkracht hebben zoals met een raket. Maar de kracht van die fotonen kan niet worden ontkend, en je ruimtevaartuig zou blijven accelereren tot ver voorbij het punt dat een boegschroef zou kunnen verwerken. U hoeft zich niet alleen zorgen te maken over het tanken van uw ruimtevaartuig voor interplanetair reizen, u bereikt ook sneller uw bestemming!

Zonnezeilen kunnen goed in de ruimte werken, maar ze zijn niet ontworpen om een ​​vaartuig van het oppervlak van een planeet te krijgen. Daarvoor moeten we nog steeds raketten gebruiken of het ruimtevaartuig in een baan om de aarde bouwen. En een zonneveer zou ons misschien naar een andere planeet kunnen brengen, maar zonder andere middelen om onze nieuwe wereld te verlaten, zouden we daar vastzitten. Maar voor een enkele reis naar een andere planeet, zou een zonnevaart precies het ding kunnen zijn - en u hoeft zich nooit zorgen te maken over het opraken van brandstof.

1. Water recycling

Skylab 3 piloot Jack R. Lousma neemt een warm bad. Dit water moet worden gerecycled voor verder gebruik om hulpbronnen en opslagruimte te sparen.

Skylab 3 piloot Jack R. Lousma neemt een warm bad. Dit water moet worden gerecycled voor verder gebruik om hulpbronnen en opslagruimte te sparen.

Het voortbewegen van een ruimtevaartuig om ons naar een andere planeet te brengen, is slechts één uitdaging. Een andere is om ervoor te zorgen dat we de middelen hebben om aan boord van ons ruimtevaartuig in leven te blijven terwijl we onze weg naar onze bestemming vervolgen. Zelfs een bezoek aan een nabijgelegen planeet zou maanden reizen vereisen. Met gewicht en ruimte tegen een dergelijke premie, hoe bepaal je hoeveel water je moet brengen en hoe pak je het aan?

Zeggen dat elke druppel water aan boord van een ruimteschip kostbaar is, is een understatement. Aan boord van het internationale ruimtestation zijn er systemen die 93 procent van het gebruikte water recyclen [bron: NASA]. De processen zuiveren water zodat het herhaaldelijk kan worden gebruikt, waardoor de noodzaak om meer water van de aarde te stuwen wordt verminderd.

Dat betekent grijs water - het afvalwater dat wordt geproduceerd na het schoonmaken van borden, kleding of zelfs mensen - kan opnieuw in drinkwater worden gemaakt. Maar dat is niet alles! Zelfs zweet en, ja, urine worden verwerkt. Alles wordt uitgefilterd en alleen zuiver water blijft over.

Het afvalwater komt terecht in een destilleerder. De distilleerder roteert om de zwaartekracht te simuleren - anders zouden verontreinigingen in de vloeistof niet scheiden. Water passeert een filtersysteem dat materialen zoals houtskool en chemische verbindingen gebruikt om zich aan verontreinigingen te binden, waardoor alleen water doorlaat.

Een lange ruimtevlucht krijgt onderweg niet de kans om meer water op te nemen. Het in stand houden van elke mogelijke druppel is een noodzaak. En sommige van die technologie kan zelfs zijn weg vinden naar systemen hier beneden op aarde.

Zaden van 's werelds zeldzaamste bomen en gewassen kunnen niet worden ingewisseld

Zaden van 's werelds zeldzaamste bomen en gewassen kunnen niet worden ingewisseld

Zaadbanken 'banksen' letterlijk zaden voor onze toekomst. Maar een nieuwe studie wees uit dat niet alle zaden op de juiste manier kunnen worden opgeslagen. WordsSideKick.com bekijkt wat dit betekent.


Notitie van de auteur: 5 groene technologieën voor interplanetaire ruimtevaart

Groene technologie en interplanetaire ruimtevaart lijken misschien een vreemde combinatie, maar het is logisch. Bij groene technologie draait alles om het vinden van milieuvriendelijke en efficiënte manieren om doelen te bereiken. Interplanetair reizen door noodzaak vereist efficiëntie en veiligheid. Het is leuk om je voor te stellen dat je door de melkweg gaat in een ruimteschip dat is uitgerust met replicators en holodecks, maar het is een goede gok dat onze eerste dagen van ruimtevaart meer zullen zijn om alles in het werk te stellen.

Wolfram Alpha. "Wat was de afstand tussen de aarde en de maan in juli 1969?" (28 maart 2012) //wolframalpha.com/input/?i=distance+between+earth+and+the+moon+july+1969


Video Supplement: .




Onderzoek


Hurricane Rina'S Strengthening Explained
Hurricane Rina'S Strengthening Explained

Hoe Giftig Gras Dieren Laat Slapen
Hoe Giftig Gras Dieren Laat Slapen

Science Nieuws


Florida Verklaart Staat Van Noodsituatie Als Orkaan Irma Categorie 5 Superstorm Wordt
Florida Verklaart Staat Van Noodsituatie Als Orkaan Irma Categorie 5 Superstorm Wordt

Wat Als Een Vliegtuig In San Francisco Landde Terwijl Er Tegelijkertijd Een Grote Aardbeving Plaatsvond?
Wat Als Een Vliegtuig In San Francisco Landde Terwijl Er Tegelijkertijd Een Grote Aardbeving Plaatsvond?

Klimaatverandering Versus De Economie
Klimaatverandering Versus De Economie

Fitness Trackers & Sleep: Hoe Nauwkeurig Zijn Ze?
Fitness Trackers & Sleep: Hoe Nauwkeurig Zijn Ze?

Onderzoek: Hoe Verwarmingskussens Inwendige Pijn Verlichten
Onderzoek: Hoe Verwarmingskussens Inwendige Pijn Verlichten

WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com