大学领导的研究机构研究新的勘探技术

大学领导的研究机构研究新的勘探技术

大学正在帮助美国宇航局在2024年前将美国宇航员送上月球,并在四年后建立一个可持续的存在。这些合作关系有各种形式和规模,以促进创新研究。

美国国家航空航天局最近授予了两个空间技术研究所(STRIS),以推进智能栖息地系统。同时,该机构的两个研究机构在不同的技术领域取得了进展。美国国家航空航天局于2017年入选,这是美国国家航空航天局史上第一次成熟的生物工程以及轻质、超强材料的制造方法。

成立的战略是利用空间生物工程(立方体)和超强复合材料计算设计研究所(US-COMP)。这两项事业都利用了一个具有创造性和创新性的人才基础,帮助塑造了美国宇航局对独立于地球、自我维持的探测任务能力的追求。

综合生物系统

Cubes研究所致力于开发一种新的多功能、多生物生物生物制造系统,生产用于深空探索的按需材料、药品和食品。

“多维数据集小组的任务是建立一个综合的生物系统,以收集行星资源,制造食物、药品和建筑材料,帮助未来的探险者远离陆地生活,”加利福尼亚州硅谷美国宇航局艾姆斯研究中心生物工程分公司的约翰·霍根说,他是美国宇航局的技术联络点。立方体。“在制造高可靠性、低质量、低功率、低体积的工艺,以及在太空中制造必要的任务产品方面,还有许多工作要做。”

Cubes团队由加州大学伯克利分校首席研究员亚当·阿金带领,与犹他州立大学、加利福尼亚大学、戴维斯大学、佛罗里达大学和斯坦福大学合作。

霍根说,利用教授和学生的大学专业知识,“创造出我们没有的创造力和解决方案。”Cubes还包括一个行业合作伙伴,物理科学公司,为植物和藻类系统提供下一代光捕获技术。

着眼于未来,Cubes正在推进多种研究途径。这种“开箱即用”的想法可以帮助未来探险家走出低地轨道。

新范式

US-COMP面临的挑战是解决从载人航天器到栖息地,再到采用新材料的电力系统的所有设计范式。

“碳纳米管的理论力学性能比我们现在所知道的任何材料都要高,”弗吉尼亚州汉普顿NASA兰利研究中心高级材料和加工部门的资深材料科学家艾米丽·西奥奇解释说。她是美国宇航局的技术联络点。

Siochi说:“这种结构材料有潜在的‘优势’,但我们需要将其扩大到对实际建造有用的数量。”“这是该研究所的出发点:一种先进的材料,可以支持一系列航空航天应用,并有利于美国制造业在材料基因组计划设想的精神。”

Siochi解释说:“该研究所的目标是通过关键参与者的参与来加速技术的采用,以实现可持续的先进航空航天材料生态系统。”US-COMP是一个由22名教员组成的多学科团队,由密歇根理工大学首席研究员Gregory Odegard领导。

目前正在进行的研究所工作与佛罗里达州立大学、犹他大学、麻省理工学院、佛罗里达农工大学、约翰霍普金斯大学、乔治亚理工学院、明尼苏达大学、宾夕法尼亚州立大学、科罗拉多大学和弗吉尼亚联邦大学合作。行业合作伙伴包括Nanocomp Technologies和Solvay,与美国空军研究实验室合作。

计算建模

“为了了解碳纳米管的特性,”Siochi说。“你需要在不同的规模和材料发展的不同阶段理解科学。”nbsp;

US-COMP的一个主要目标是使用计算建模更快地实现对材料的基本理解。掌握了这些技术,它可以指导实验,最终指导生产。

冒险前行

Siochi说:“我们正在努力使这些材料尽快成为相关材料,以便它可以用于NASA未来的任务。”“US-COMP正在解决一个问题,即如何理解和证明从碳纳米管到实际应用的高强度复合材料。我们正在这一领域开发新的工具和新的知识,以加速在与NASA任务相关的实际应用中部署这种材料。”

Siochi强调,在把研究所整合起来的过程中,一个巨大的优势是吸引大学并获得学生的智力。为了培训和培养一批从事这项新技术的学生,在多学科的环境中灌输解决问题的方法,并创建早期的原型来评估有意义的技术进步,这对NASA、美国和世界来说是一个双赢的过程。

“这就是我们开始的冒险,”西奥奇说。

这两个研究机构是由大学领导的多学科研究机构。在五年的业绩期内,每个Stri的收益高达1500万美元。这些前瞻性研究所是由美国宇航局空间技术任务理事会资助的。

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