Nanotechnologia początkiem nowej ery eksploracji kosmosu

Aktualności - Newsy

Wpisany przez Marcin Kucharski

piątek, 04 maja 2012 06:22

Robiąc pierwszy krok w kierunku instrumentów w skali nano, Nasa stworzyła dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej czujnik wielkości znaczka pocztowego, wykorzystujący osiągnięcia nanotechnologii w wykrywaniu toksyn w powietrzu. W celu przeprowadzenia testów został on na krótko zabrany w kosmos w roku 2009. Według Mayyappan, stan jego rozwoju pozwala na wdrażanie technologii. Najprawdopodobniej zostanie użyty w zastępczym statku kosmicznym NASA a także w łazikach marsjańskich badających atmosferę. Czujnik ten może być również spreparowany w taki sposób, aby pobierał próbki płynów. Obecnie, próbki krwi i moczu astronautów muszą być wysyłane do kontroli naziemnej i są sprawdzane w wielkich laboratoriach pod względem obecności chorób, infekcji oraz w celu sprawdzenia ogólnego stanu zdrowia. Oparte na nanotechnologii czujniki na pokładzie ISS mogą zapewnić natychmiastową analizę i diagnozę. Jeżeli załogowa misja na Marsa mogłaby kiedykolwiek stać się rzeczywistością, takie możliwości mogłyby odegrać kluczową rolę. Europejska Agencja Kosmiczna (EAK) przeprowadzała również badania nad potencjałem nanotechnologii. „Wydawało by się, że potencjał możliwości nanotechnologii w zastosowaniu kosmicznym jest bezgraniczny.  Praktycznie każda dziedzina techniki, obecna w badaniach nad przestrzenią mogłaby czerpać korzyści z powstającej technologii”, mówi Laurent Marchand, szef technologii komponentowych z Europejskiego Centrum Badań Kosmosu i Technologii z EAK w Noordwiijk, w Holandii. Nanoinżynieria może przyczynić się do produkcji powierzchni regulującej temperaturę statków kosmicznych lepiej niż dzisiejsze materiały. Dzięki niej można by stworzyć wydajniejsze ogniwa słoneczne, sprawiając tym samym, że niektóre z nich nie będą już potrzebne. Tego lata, EAK będzie gospodarzem ósmego, odbywającego się 2 razy w roku, spotkania, podczas którego oceniane będą postępy w różnych dziedzinach mikro i nanotechnologii. Tematami dyskusji będą między innymi potencjalne zastosowania nanotechnologii, test ich niezawodności w kosmosie oraz strategia ich rozwoju. „Nanotechnoogia może całkowicie odmienić sposób eksploracji kosmosu, mówi Constantinos Mavroidis, szanowany professor z Northeastern University w Bostonie, Massachusetts. W roku 2006 stworzył grupę, która ma za zadanie przebadać koncepcje, których realizacja będzie możliwa w ciągu 50 lat. „Byliśmy po prostu ciekawi, czego nie będziemy w stanie osiągnąć bez nanotechnologii”, przyznaje. Wyszli oni z dwoma pomysłami. Pierwszym z nich miał być superlekki skafander, który byłby elastyczniejszy od ubiorów stosowanych obecnie. Składałby się z trzech warstw i miałby być odpowiedniejszy do spędzania dłuższego czasu na eksploracji księżyca czy Marsa. Jednakże, cienki skafander byłby bardziej narażony na potencjalne zniszczenia, więc Mavroidis zaczął zastanawiać się jak sprawić, by sam się naprawiał wykorzystując samo reprodukujące się nanojednostki ukryte we wnętrzu warstwy. Ich budowa miałyby być oparta na proteinach swobodnie poruszających się po warstwach skafandra. W przypadku usterki „rozlewałyby” się one, i przyczepiały się ze sobą tworząc „mosty” w miejscu uszkodzenia. Mogłyby nawet przenosić niezbędne lekarstwa lecząc tym samym zranione miejsce. Drugim pomysłem grupy była „pajęcza sieć” of prawie niewidocznych rurek, które mogły być rozmieszczone wzdłuż długich obszarów powierzchni planety. Wewnątrz tych rurek znajdowałaby się armia nanoczujników mierzących strukturę i temperaturę powierzchni. Każda sieć rozciągałaby się na dziesiątki kilometrów i byłaby w stanie zbadać środowisko planety z dużą dokładnością. W samym kosmosie, misje oparte na nanotechnologii niosą ze sobą duże obietnice. Zamiast jednego dużego statku kosmicznego, setki, bądź nawet tysiące identycznych miniaturowych statków mogłyby wejść do użycia, aby wykonywać wysoko wyspecjalizowane zadania. Dzięki fundo szum z Europejskiej Komisji Badań, Colin McInnes, profesor z University of Strathclyde w Szkocji, obecnie zajmuje się rozwojem takich misji. EAK Obecnie dysponuje czteroma prawie identycznymi statkami kosmicznymi zwanymi Cluster, służącymi do pomiarów pola magnetycznego Ziemii I jego związkiem z burzami słonecznymi. Większa liczba mniejszych, opartych na nanotechnologii statków kosmicznych znanych jako „nanosats” może wykonywać bardziej precyzyjne zadania poprzez  badanie znacznie szerszego pasu przestrzeni, w celu zapewnienia stałego i dokładnego monitoringu zachowań magnetycznych. Takie „nanosaty” byłyby tak małe, że każde oddziaływanie grawitacyjne Ziemi byłoby z łatwością pokonane innymi siłami, takimi jak ciśnienie słoneczne. To oznacza, że nanosaty mogłyby łatwiej uciec z pola grawitacyjnego Ziemi, tworząc tym samym nowe możliwości dla napędów. Część badań McInnesa ma pomóc w odnalezieniu naturalnych ścieżek w kosmosie, na które mogłyby zostać wprowadzone nanosaty. Raz odkryte, mogłyby służyć do realizacji przyszłych misji, pozwalając malutkim statkom na szybowanie niczym dmuchawce przez układ słoneczny. „Nanotechnologia jest nowym sposobem myślenia o misjach kosmicznych. Pomysł już jest, więc ludzie wkrótce wymyślą mnóstwo nowych zastosowań”, mówi McInnes. Fonte: NanoNet