החוקרים מתכננים לשגר חללית זעירה להקיף את כדור הארץ והלאה מתישהו ב-18 החודשים הקרובים. ההשקה תשמש כמבחן מפתח של טכנולוגיית הנעה חדשה שיכולה לעזור להוזיל את העלות של חקר כוכבי הלכת בפקטור של 1,000.

המדענים והמהנדסים מפתחים מערכת הנעה פלזמה חדשה המיועדת ל-CubeSats קטנים במיוחד. אם הכל ילך כשורה, הם אומרים, ייתכן שניתן יהיה לשגר משימת גילוי חיים לירח האוקיינוס ​​של צדק,אירופה, או עולמות מסקרנים אחרים תמורת אפילו מיליון דולר בעתיד הלא רחוק.

"אנחנו רוצים לאפשר למשימות חדשות שעולות כרגע בערך מיליארד דולר, או אולי 500 מיליון דולר - ללכת, למשל, לחקור את הירחים של צדק ושבתאי", אמר מנהיג הפרויקט בן לונגמייר, פיזיקאי פלזמה ועוזר פרופסור ב- אוניברסיטת מישיגן.

כדי לגלגל את הכדור, לונגמייר והצוות שלוהשיקה קמפיין מימון המוניםבאתר Kickstarter ביום חמישי האחרון. הם מקווים לגייס מינימום של 200,000 דולר עד ה-5 באוגוסט, מה שאמור להספיק כדי להעלות את הדחף המיניאטורי למסע הבכורה שלו בחלל.

טכנולוגיית דחף מיניאטורי

CubeSatsהן חלליות זולות וקטנטנות ששוקלות רק 11 פאונד (חמישה קילוגרמים) בערך. כיום, הם מוגבלים בדרך כלל למסלול כדור הארץ, שם הם מסתובבים באופן פסיבי עד שהמסלולים שלהם מתפוררים והם מתים מוות לוהט באטמוספירה של כוכב הלכת.

אבל מערכת ההנעה החדשה - שהצוות קורא לה CubeSat Ambipolar Thruster, או CAT - יכולה לשנות את כל זה, ולהפוך חלליות באנטם כאלה לגשושיות בין-כוכביות, אומרים לונגמייר ועמיתיו.

CAT הוא מנוע פלזמה, המייצר דחף על ידי האצת גז מיונן מחומם-על מתוך תא פריקה. הדחף CAT מופעל על ידי פאנלים סולאריים, ומגנטים קבועים יובילו את הפלזמה לחלק האחורי של החללית.

CAT דומה בקונספט למנוע היונים שמניע את ה-NASAחללית שחר, שהקיף את פרוטופלנט וסטה במשך יותר משנה וכעת הוא בדרכו לחקור את קרס, הגוף הגדול ביותר בחגורת האסטרואידים הראשית בין מאדים לצדק. לאורך תקופות זמן ארוכות, דחפים כאלה יכולים להאיץ חלליות למהירויות גבוהות יותר מאשר רקטות כימיות טיפוסיות יכולות להשיג.

אבל עם CAT, הכל חייב לעבוד בקנה מידה מיקרו. מערכות הדחף והכוח ישקלו פחות מ-1 פאונד (0.5 ק"ג), בעוד שאספקת חומרי ההנעה - ככל הנראה יוד או מים, אם כי ניתן להשתמש בחומרים רבים ושונים - תהיה מוגבלת ל-5.5 פאונד (2.5 ק"ג), אמרו החוקרים. .

רוב רכיבי ה-CAT נבנו ונבדקו בנפרד, והצוות מתקדם היטב לקראת שילובם במכלול מאוחד, אמרו החוקרים.

"המשוכות הקיימות כרגע מביאות את המדחף החדש שלנו לפעולה. אנחנו חושבים שאנחנו בערך שלושה שבועות מזה", אמר לונגמייר ל-SPACE.com. "אנחנו ממש מתגברים ומגיעים להטיה מלאה עכשיו."

למסלול כדור הארץ ומעבר לו

המטרה העיקרית של מסע הפרסום החדש של CAT Kickstarter היא לגייס מספיק כסף כדי לבחון בחלל את המנוע במסלול כדור הארץ. הצוות מתכנן להשיק את הבדיקה הראשונה שלו בתוך 18 החודשים הקרובים, אם כי ייתכן שיהיה אפשר לצאת מהקרקע אפילו מוקדם יותר, אמר לונגמייר.

הצוות מתכנן לשלוח את הגשושית העלמה המצוידת ב-CAT החוצה גם לחלל העמוק - לא כל הדרך לאירופה או לירח המפליט גייזרים של שבתאי,Enceladus, אבל מספיק רחוק כדי להדגים את היכולות של CAT.

"המטרה המשנית שלנו היא להוציא אותו ממסלול כדור הארץ ולהוכיח לקהילה שהדבר הזה עובד", אמר לונגמייר. "אם זה אכן עובד, הרבה יותר קל להשיג מימון ולכתוב מענקים במובן המסורתי".

גיוס של 200,000 דולר אמור לאפשר את כל זה, בעוד שעמידה באבני דרך מימון אחרות תאפשר לצוות CAT להתמודד עם "יעדי מתיחה". אם מסע הפרסום של קיקסטארטר יגלגל 500,000 דולר, למשל, הצוות יעקוב במהירות אחר מסע החלל שלו על ידי רכישת שיגור מסחרי, בעוד שגיוס של 900,000 דולר יאפשר ל"מירוץ חלל" של שני CubeSat להימלט ממסלול כדור הארץ.

לונגמייר וצוות הליבה שלו באוניברסיטת מישיגן עובדים עם מומחים במגוון מוסדות, כולל שלושה מרכזים שונים של נאס"א - מרכז המחקר איימס במופט פילד, קליפורניה, מעבדת ההנעה הסילון בפסדינה, קליפורניה, ומחקר גלן. מרכז בקליבלנד, אוהיו.

חברת כריית אסטרואידיםמשאבים פלנטרייםהוא שותף נוסף. החברה הנתמכת על ידי מיליארדרים, המונה את מנהלי גוגל לארי פייג' ואריק שמידט בין המשקיעים שלה, מעוניינת אולי להשתמש בבדיקות המצוידות ב-CAT כדי לבצע סיור אסטרואידים מקרוב בזול, אמר לונגמייר.

"זה בערך המקום שבו אנחנו נכנסים - שולחים את החללית הקטנה הזו החוצה כצופית, משואה רדיו, כדי לתייג אותה ברדיו", אמר.

תיוג אסטרואידים הוא רק אחד מני יישומים פוטנציאליים רבים של הטכנולוגיה, אומרים חברי צוות CAT. צי של CubeSats המונעים על ידי CAT יכול גם לספק גישה זולה לאינטרנט גלובלי, למשל, או לחקור את ההשפעות של התפרצויות שמש על שכונת כדור הארץ, לעזור למדענים להבין טוב יותר ולחזות את מזג האוויר בחלל.

ואז יש את הפיתוי לעלות משימות חשוכות של מיליון דולר לזיהוי חיים לאירופה, אנקלדוס או עולמות מסקרנים ורחוקים אחרים.

"אני חושב שיש לנו את ההזדמנות - בפעם הראשונה, פחות או יותר, בהיסטוריה - ללכת ולראות אם אנחנו יכולים לבצע את הגילויים האלה של חיים בתוך מערכת השמש שלנו", אמר לונגמייר. "לא רק מסתכלים עליהם, אלא הולכים ולוקחים חיישנים, מבצעים מדידות במקום, עפים דרךפלומות של אנצלדוסעם חללית קטנה. אנחנו חושבים שנוכל לעשות זאת בעתיד הקרוב יחסית".