Cutia lunară pentru energie solară propusă ca „Poliție modernă de securitate globală”

Vedere de sus a modelului de cutie propus. Credit: Jekan Thanga

Proiectul ambițios propus de o echipă a Universității din Arizona își propune să salveze umanitatea – și speciile de animale, speciile de plante și speciile de ciuperci – în cazul unei crize globale.

Cercetătorul Universității din Arizona Jekan Thanga obține inspirație științifică dintr-o sursă imposibilă: povestea biblică despre Arca lui Noe. În loc de două din fiecare animal, lada sa de energie solară pe lună ar stoca semințe congelate criogenic, spori, material seminal și ouă de la 6,7 ​​milioane de specii de pe Pământ.

Thanga și un grup de studenți de licență și absolvenți ai săi descriu conceptul sicriului lunar, pe care îl numesc o „politică globală modernă de securitate”, într-o lucrare prezentată în weekend în cadrul Conferinței spațiale IEEE (a se vedea videoclipul de mai jos).

“Pământul este în mod natural un mediu instabil”, a spus Thanga, profesor de inginerie aerospațială și mecanică la Colegiul de Inginerie UArizona. „Ca oameni, am avut un apel strâns în urmă cu aproximativ 75.000 de ani, odată cu erupția supervolcanică Toba, care a declanșat o perioadă de răcire de 1.000 de ani și, potrivit unora, coincide cu o scădere estimată a diversității umane. Deoarece civilizația umană are o amprentă atât de mare, dacă s-ar prăbuși, ar putea avea un efect negativ în cascadă asupra restului planetei. “

Schimbările climatice, a adăugat el, reprezintă o altă preocupare: dacă nivelul mării continuă să crească, multe terenuri uscate vor intra sub apă – inclusiv Svalbard Seedbank, o instalație din Norvegia care deține sute de mii de probe de semințe pentru a proteja împotriva pierderii accidentale a biodiversității. Echipa Thanga crede că stocarea exemplarelor într-un alt corp ceresc reduce riscul pierderii biodiversității dacă un eveniment ar provoca dispariția totală a Pământului.

Complet tubular

Oamenii de știință au descoperit o rețea de aproximativ 200 de tuburi de lavă chiar sub suprafața lunară în 2013. Aceste structuri s-au format în urmă cu miliarde de ani, când fluxurile de lavă s-au topit prin roci moi sub pământ, formând peșteri subterane. Pe Pământ, tuburile de lavă au adesea dimensiuni similare tunelurilor metroului și pot fi erodate de cutremure, tectonică de plăci și alte procese naturale. Această rețea de tuburi de lavă lunară are aproximativ 100 de metri în diametru. Neatinse de aproximativ 3 miliarde până la 4 miliarde de ani, ele pot oferi adăpost împotriva radiațiilor solare, micrometeorologie și schimbări de temperatură de suprafață.

Vedere laterală a designului arcei lunare

Vedere laterală a modelului de cutie propus. Credit: Jekan Thanga

Ideea dezvoltării unei baze lunare, sau plasarea umană pe lună, a existat de sute de ani, iar descoperirea tubului de lavă a reînnoit entuziasmul comunității spațiale pentru concept. Dar luna nu este tocmai un mediu ospitalier în care oamenii pot petrece perioade lungi. Nu există apă sau aer care să poată respira și este de aproximativ minus 25 de grade centigrad, sau minus 15 grade Fahrenheit. De asemenea, nu este un loc cu multe evenimente.

Pe de altă parte, aceleași caracteristici îl fac un loc minunat pentru a stoca probe care trebuie să rămână foarte răcoroase și netulburate sute de ani la rând.

Construirea unei arci lunare nu este o întreprindere mică, dar, pe baza unor „calcule rapide, în spatele plicului”, Thanga a spus că nu este atât de mare pe cât pare. Transportul a aproximativ 50 de eșantioane din fiecare dintre cele 6,7 milioane de specii ar necesita aproximativ 250 de lansări de rachete. Au fost necesare 40 de lansări de rachete pentru a construi Stația Spațială Internațională.

„Nu este o mare nebunie”, a spus Thanga. „Am fost puțin surprinși de asta.”

Criogenica și Levitația Cuantică

Conceptul misiunii se bazează pe un alt proiect pe care Thanga și echipa sa l-au propus anterior, în care roboții în miniatură zburători și săritori numiți SphereX intră într-un tub de lavă în echipe. Acolo, ei ar colecta probe de regolit, sau praf și roci libere, și ar colecta informații despre aspectul, temperatura și compoziția tuburilor de lavă. Aceste informații pot informa construcția bazei lunare.

Modelul echipei pentru lada subterană include un set de panouri solare pe suprafața lunară care ar furniza energie electrică. Două sau mai multe puțuri de ascensor ar duce în jos la instalație, unde vasele Petri ar fi adăpostite într-o serie de module de stocare criogenice. Un arbore suplimentar pentru ascensor va fi folosit pentru transportul materialului de construcție, astfel încât baza să se extindă în interiorul tuburilor de lavă.

Jekan Thanga

Jekan Thanga, profesor de inginerie aerospațială și mecanică la Universitatea din Arizona. Credit: Universitatea din Arizona

Pentru a fi saline, semințele trebuie răcite la minus 180 C (minus 292 F) și celulele stem păstrate la minus 196 C (minus 320 F). Ca o referință la cât de cool este, Pfizer COVID-19 vaccinul trebuie păstrat la minus 70 C sau minus 94 F. Faptul că tuburile de lavă sunt atât de reci, iar probele trebuie să fie și mai reci, înseamnă că există riscul ca părțile metalice ale bazei să înghețe, să se blocheze sau chiar cool- puse împreună. Pe Pământ, companiile aeriene comerciale încetează să mai funcționeze atunci când temperatura solului atinge minus 45 până la minus 50 C (minus 49 până la minus 58 F).

Cu toate acestea, există o modalitate de a profita de temperaturile extreme utilizând un alt fenomen mondial numit levitație cuantică (a se vedea videoclipul de mai jos). În acest proces, un material supraconductor răcit prin crioterapie – sau un material care transferă energie fără a pierde căldură, așa cum o face un cablu tradițional – plutește pe un magnet puternic. Cele două părți sunt blocate împreună la o distanță fixă, astfel încât oriunde merge magnetul, urmează supraconductorul.

“Este ca și cum ar fi încuiați cu fire, dar fire invizibile”, a spus Thanga. „Când atingi temperaturi criogenice, se întâmplă lucruri ciudate. Unele dintre ele par pur și simplu ca magia, dar se bazează pe principiile încercate și testate de laborator ale fizicii până la marginea înțelegerii noastre. ”

Proiectarea ladelor echipei folosește acest fenomen pentru a face rafturile de probă să plutească pe suprafețe metalice și să facă roboții să navigheze prin obiecte pe șine magnetice.

Există mult mai multe cercetări de făcut cu privire la modul de construire și operare a lăzilor, de la investigarea modului în care semințele stocate pot fi afectate de lipsa gravitației până la elaborarea unui plan pentru comunicațiile de bază cu Pământul.

„Ceea ce mă uimește la astfel de proiecte este că mă fac să simt că ne apropiem de a deveni o civilizație spațială și de un viitor nu prea îndepărtat în care umanitatea va avea o bază pe lună și MartieA spus Varlvaro Díaz-Flores Caminero, doctorand în UArizona, care conduce analiza termică pentru proiect. „Proiectele multidisciplinare sunt dificile din cauza complexității lor, dar cred că aceeași complexitate este ceea ce le face frumoase.”

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nanofibrele centrifugale multifuncționale pun un nou efect asupra măștilor COVID-19

Figura (A) Ilustrația schematică a procesului de producție a nanofibrelor polimerului centrifug polimer multispinning. (B) Nanofibrele polimerice sunt rotite de sistem. O...

Arheologii găsesc dovezi din monumentele de câini domestici din Peninsula Arabică Antică

Situat în regiunea tărâmurilor Alula, în nord-vestul Arabiei Saudite, acest cimitir este acum rar construit pe pământ pentru Arabia Neolitică-Calcolitică și este un ajutor...

Pe măsură ce straturile de gheață s-au topit, nivelul mării a crescut până la 18 metri

Se știe că creșterea nivelului mării datorită schimbărilor climatice este o amenințare majoră. Noile cercetări au arătat că evenimentele anterioare de pierdere a...

Oamenii de știință identifică genele umane care luptă împotriva infecției cu SARS-CoV-2

Vedere microscopică a coronavirusului. Credit: Yeti punctat Cercetările indică controlul genelor care stimulează interferonul SARS-CoV-2 Copie Oamenii de știință de la Sanford Burnham Prebis au...

Noua tehnică „Mașina timpului” dezvăluită pentru măsurarea celulei

Celulele dendritice (roșii / verzi co-colorate) într-un folicul limfoid (fragment de peyer) drenează intestinul (albastru). Credit: Wang Cao și Shengbo Zhang, WEHI Utilizând o...

Newsletter

Subscribe to stay updated.