هر موسسه تا 15 میلیون دلار در مدت پنج سال دریافت خواهد کرد.
موسسه مسیرهای کوانتومی
دانشگاه تگزاس در آستین، مؤسسه مسیرهای کوانتومی را رهبری خواهد کرد که بر پیشرفت فناوری سنجش کوانتومی برای کاربردهای علوم زمین نسل بعدی متمرکز است. چنین فناوری درک جدیدی از سیاره ما و اثرات تغییرات آب و هوا را امکان پذیر می کند.
این مؤسسه برای پیشرفت بیشتر فیزیک زیربنای حسگرهای کوانتومی، طراحی نحوه ساخت این حسگرها برای مأموریت‌های فضایی، و درک اینکه چگونه طراحی مأموریت و مهندسی سیستم‌ها برای تطبیق با این فناوری جدید نیاز دارند، کار خواهد کرد.
حسگرهای کوانتومی از اصول فیزیک کوانتومی برای جمع‌آوری داده‌های دقیق‌تر و امکان اندازه‌گیری‌های علمی بی‌سابقه استفاده می‌کنند. این حسگرها می‌توانند به ویژه برای ماهواره‌هایی که در مدار اطراف زمین هستند برای جمع‌آوری داده‌های تغییر جرم مفید باشند – نوعی اندازه‌گیری که می‌تواند به دانشمندان درباره نحوه حرکت و تغییر یخ، اقیانوس‌ها و آب‌های خشکی بگوید. اگرچه فیزیک و فناوری پایه برای حسگرهای کوانتومی به صورت مفهومی اثبات شده است، کار برای توسعه حسگرهای کوانتومی با دقت لازم برای نیازهای علمی نسل بعدی در طول مأموریت‌های پرواز فضایی مورد نیاز است.
سامنات گوش، استاد مایکل جی. کالاس در مهندسی عمران و سیستم در دانشکده مهندسی وایتینگ دانشگاه جانز هاپکینز، به عنوان محقق اصلی خدمت خواهد کرد و همراه با رولت، مؤسسه را هدایت خواهد کرد. شرکای اضافی در این موسسه عبارتند از دانشگاه واندربیلت، دانشگاه تگزاس در سن آنتونیو، دانشگاه ویرجینیا، دانشگاه کیس وسترن رزرو، آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز، موسسه تحقیقاتی جنوب غربی، و پرت اند ویتنی.
به عنوان مثال، قطعات فلزی پرینت سه بعدی برای کاربردها در موتورهای موشک مفید هستند. با این حال، صدور گواهینامه و استفاده کارآمد از چنین قطعاتی مستلزم پیش‌بینی با دقت بالایی از ویژگی‌های آنها است.
مدل‌های کامپیوتری دقیق به مهندسان این امکان را می‌دهند که توانایی‌ها و محدودیت‌های قطعات را درک کنند – مانند اینکه قطعات قبل از شکستن چقدر استرس می‌توانند متحمل شوند. چنین مدل‌هایی قابلیت پیش‌بینی ویژگی‌های قطعه را بر اساس پردازش آنها فراهم می‌کنند که برای تایید قطعات برای استفاده کلیدی است. این موسسه دوقلوهای دیجیتالی را برای قطعات پرینت سه بعدی ساخته شده از مواد پرواز فضایی که معمولا برای پرینت سه بعدی و همچنین ارزیابی و مدل سازی مواد جدید استفاده می شود، توسعه خواهد داد.
در حمایت از تلاش خود برای حمایت از اهداف اکتشافی بلند مدت خود، ناسا برنامه هایی را اعلام کرده است برای ایجاد دو مؤسسه جدید برای توسعه فناوری در زمینه های حیاتی برای تحقیقات مهندسی و آب و هوا – چاپ سه بعدی و فناوری کوانتومی. دو موسسه تحقیقاتی فناوری فضایی جدید (STRIs) از تیم‌های تحت رهبری دانشگاه‌های ایالات متحده برای ایجاد برنامه‌های تحقیقاتی و توسعه فناوری چند رشته‌ای که برای آینده ناسا حیاتی هستند، استفاده خواهند کرد. با گرد هم آوردن علوم، مهندسی و سایر رشته‌ها از دانشگاه‌ها، صنعت و غیرانتفاعی، مؤسسات قصد دارند از طریق سرمایه‌گذاری در فناوری در مراحل اولیه، بر قابلیت‌های هوافضای آینده تأثیر بگذارند.
تونی رولت، محقق اصلی مؤسسه و استاد مهندسی متالورژی و علم مواد ایالات متحده در دانشگاه کارنگی ملون، گفت: «ساختار داخلی این نوع قطعات بسیار متفاوت از آنچه با هر روش دیگری تولید می‌شود، است. این مؤسسه بر روی ایجاد مدل هایی تمرکز خواهد کرد که ناسا و سایرین در صنعت برای استفاده روزانه از این قطعات نیاز دارند.»
از طریق ما با همه چیزهایی که در دنیای شگفت انگیز AM اتفاق می افتد به روز باشید لینکدین انجمن.
دکتر سرینیواس بتادپور، محقق اصلی مؤسسه و استاد مهندسی هوافضا و مکانیک مهندسی در دانشگاه تگزاس گفت: روش‌های سنجش کوانتومی در محاسبات، ارتباطات، و اکنون برای کاربردهای سنجش از دور علوم زمین، نوید زیادی نشان داده‌اند. در آستین هدف ما این است که این فناوری را پیش ببریم و در اسرع وقت آن را برای فضا آماده کنیم.»
یکی از موسسات تحقیقاتی بر روی فناوری سنجش کوانتومی در حمایت از تحقیقات آب و هوایی تمرکز خواهد کرد. دیگری برای بهبود درک و کمک به امکان صدور گواهینامه سریع قطعات فلزی ایجاد شده با استفاده از تکنیک های ساخت پیشرفته کار خواهد کرد.
جیم رویتر، معاون مدیر مأموریت فناوری فضایی آژانس در مقر ناسا در واشنگتن، گفت: «ما از اینکه از تخصص این تیم‌های چند دانشگاهی برای ایجاد فناوری برای برخی از ضروری‌ترین نیازهایمان استفاده کنیم، هیجان‌زده هستیم. کار آنها علم نسل بعدی را برای مطالعه سیاره مادری ما و گسترش استفاده از قطعات فلزی پرینت سه بعدی برای پروازهای فضایی با مدل‌سازی پیشرفته را افزایش می‌دهد.»
شرکای این موسسه شامل دانشگاه کلرادو بولدر است. دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا؛ موسسه فناوری کالیفرنیا؛ و موسسه ملی استاندارد و فناوری.
موسسه صلاحیت و گواهینامه تولید افزودنی بر اساس مدل (IMQCAM)
یک پروژه ناسا به نام Long Life Additive Manufacturing Assembly (LLAMA) در حال توسعه روش هایی برای پرینت سه بعدی اجزای موتور موشک است. اعتبار: ناسا
دانشگاه کارنگی ملون، در پیتسبورگ، مؤسسه صلاحیت و گواهی تولید افزودنی مبتنی بر مدل (IMQCAM) را با هدف بهبود مدل‌های کامپیوتری قطعات فلزی پرینت سه بعدی و گسترش کاربرد آنها در برنامه‌های پرواز فضایی رهبری می‌کند. این موسسه توسط دانشگاه جانز هاپکینز در بالتیمور رهبری خواهد شد.
