НАСА — Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства
В 1969 году Земля впервые была рассмотрена по-новому: с поверхности другого небесного тела, как хрупкая живая жемчужина в бескрайнем темном море космоса. С тех пор НАСА во многих областях способствовало нашему пониманию Земли и нашей потребности в более чистых и экологичных технологиях. От солнечных батарей и топливных элементов до спутников наблюдения Земли, более эффективных самолетов, климатических моделей и систем переработки воздуха/воды/отходов – вклад НАСА в защиту Земли, окружающей среды и экологически чистых технологий продолжается и сегодня. С новым стремлением построить энергонезависимую нацию и уменьшить наше воздействие на окружающую среду НАСА может внести незамедлительный и значительный вклад в решение наших земных проблем и в то же время продвинуть миссии Агентства в науке, аэронавтике и исследовании космоса. .Узнайте больше о роли НАСА в устойчивом развитии в журнале Technology Innovations Magazine, Vol. 15, № 1.
Чистая энергия
Необычайное сочетание специалистов в области информации, компьютерных инженеров, ученых Земли и атмосферы, астробиологов, экологов, нанотехнологов, специалистов по моделированию, инженеров-робототехников и датчиков, гидродинамиков, исследователей жизнеобеспечения и системных инженеров может внести значительный вклад в жизненно важный переход. от энергии на основе нефти к устойчивым, углеродно-нейтральным источникам энергии. В условиях, когда ископаемое топливо достигает своего предела доступности и желанности, а на карту поставлены изменение климата, загрязнение воздуха и национальная и международная энергетическая безопасность, задача продвижения альтернативных, чистых источников энергии вполне может стать вопросом глобального выживания. Базовые исследовательские возможности НАСА, прикладная наука и инженерный опыт, а также богатое наследие системной инженерии, а также обширный опыт сотрудничества с другими государственными организациями (включая Министерство энергетики и Министерство обороны), промышленностью и академическими кругами — все это дает НАСА уникальную возможность играть решающую роль. в планировании и реализации национальной энергетической программы. Фактически, НАСА было главным игроком в федеральном ответе на энергетический кризис 1970-х годов, разрабатывая солнечные, ветряные, тепловые реакторы, эффективные двигатели и аккумуляторные технологии. Сегодня НАСА предлагает обширный список возможностей в области фотогальваники, геотермальной энергии, энергии ветра, топливных элементов, аккумуляторов, солнечной энергии, управления и распределения энергии, маховиков, двигателей Стирлинга/Брайтона, альтернативных видов топлива (оба биологического происхождения). и на основе водорода), магнитная левитация и термоэлектричество. Агентство будет продолжать развивать эти технологии, делая их меньше, легче и эффективнее для удовлетворения будущих потребностей в исследованиях космоса как людьми, так и роботами.Теперь у НАСА есть уникальная возможность быстро применить эти передовые технологии для решения практической задачи создания чистых систем возобновляемой энергии для всех нас.
Глобальное прогнозирование, мониторинг и реагирование
Программа НАСА «Науки о Земле» — один из самых тщательно охраняемых секретов правительства. Агентство потратило более 20 лет на создание космических кораблей и сбор данных, которые сейчас используются для моделирования климата и окружающей среды по всему миру. С 14 действующими спутниками, 7 разрабатываемыми миссиями и около 1700 исследовательских грантов программа НАСА по наукам о Земле превосходит совокупные усилия всех других программ по наукам о Земле в мире. Системы НАСА участвуют в наблюдении за нашей Землей, от процессов на суше и экосистемах до океанов и атмосферы — все системы, которые помогают определять климат Земли. Например, созвездие спутников наблюдения за Землей A-Train вращается вокруг Земли, собирая данные, следуя друг за другом на почти идентичных орбитах с интервалом в несколько секунд или минут. Это позволяет проводить беспрецедентное количество наблюдений и измерений в одном и том же месте примерно в одно и то же время, но с помощью разных инструментов, собирающих разные типы данных. Затем данные можно объединить для создания интегрированной модели нашей живой Земли. Теперь, более чем когда-либо, НАСА может продолжать эту важную работу по прогнозированию, мониторингу и реагированию на изменение климата нашей Земли. Разработка глобальных климатических моделей прошла долгий путь, но необходимы более подробные модели, которые могут прогнозировать локальные и региональные эффекты, такие как начало вегетационного периода или надлежащая влажность полей для орошения. Сегодня эти возможности находятся на ранней стадии разработки НАСА и могут быть использованы для значительного улучшения методов ведения сельского хозяйства по всему миру. Мониторинг выбросов парниковых газов, местных/региональных последствий обезлесения, pH океана и изменения температуры также являются важными факторами для миссий НАСА, которые необходимо измерить и полностью понять.Наконец, как мир отреагирует на эту угрозу глобальных изменений? Огромный багаж знаний и возможностей НАСА может быть использован для определения курса на будущее. Эти три столпа наук о Земле НАСА — глобальное прогнозирование, мониторинг и реагирование — будут становиться все более и более важными по мере того, как человеческая экспансия, модернизация и урбанизация все больше воздействуют на окружающую среду Земли.
Зеленая авиация
«Зеленая» авиация — это принятие на себя ответственности за воздействие авиации на окружающую среду, включая углеродный след, другие выбросы и шум. НАСА — американское агентство по исследованиям и разработкам в области гражданской авиации, и оно находится в правильном положении, чтобы возглавить движение нации к более чистым, экологичным и энергонезависимым воздушным перевозкам. Первоначально созданное в 1915 году как Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA), НАСА прочно укоренилось в сфере исследований в области аэронавтики. Несмотря на то, что NACA было реорганизовано в НАСА в 1958 году, первая буква «А» в НАСА означает «Аэронавтика». Имея опыт разработки передовых технологий в авиации и аэронавтике, НАСА может взять на себя ведущую роль в переходе к более экологичной авиационной системе. НАСА десятилетиями работало над повышением эффективности авиационных двигателей и конструкций, снижением шума и оптимизацией управления воздушным движением, чтобы увеличить пропускную способность и свести к минимуму задержки в воздухе и на земле. Сегодня ученые, инженеры, лаборатории и объекты НАСА составляют самый инновационный портфель исследований и разработок в области аэронавтики в стране. Во всем Агентстве и по всей стране уникальные в мире объекты и опыт НАСА могут предоставить испытательные стенды и возможности моделирования для поиска потенциальных решений и технологий. НАСА также имеет опыт работы с альтернативными видами топлива, что может способствовать развитию исследований и разработок в области углеродно-нейтрального авиационного биотоплива, полученного биологическим путем.Кроме того, существующие отношения сотрудничества НАСА с FAA, Министерством обороны и профессиональными организациями и отраслями в области аэронавтики/авиации делают НАСА связующим звеном национального потенциала, который может выполнять национальные авиационные цели.
Устойчивые системы
Каждому живому организму необходима здоровая поддерживающая среда. Приблизительно за последние 3,8 миллиарда лет множество взаимозависимых земных систем создали среду, поддерживающую жизнь. Когда астронавты покидают Землю и отправляются в суровые условия космоса, они должны принести искусственные системы жизнеобеспечения, чтобы заменить функции, обеспечиваемые этими естественными земными системами. Эти космические системы жизнеобеспечения включают оживление воздуха, рекуперацию воды и удаление отходов, а также системы контроля многих других важных факторов, таких как температура, влажность и давление в кабине. Чтобы снизить высокую стоимость вывода ресурсов на орбиту, космические системы жизнеобеспечения должны быть чрезвычайно маленькими и легкими. Поскольку в космосе мало энергии, они также должны быть очень энергоэффективными. Космические системы жизнеобеспечения также должны быть чрезвычайно надежными и малообслуживаемыми, поскольку сбои в работе могут привести к провалу миссии, а ремонт в космосе отнимает много времени и требует от экипажа. Кроме того, эти системы могут повысить самодостаточность за счет регенерации жизненно важных ресурсов из отходов. Эти требования к устойчивым системам в космосе — небольшие, легкие, энергоэффективные, не требующие особого обслуживания и с низким уровнем отходов — такие же, как и те, которые могут заставить системы работать еще лучше здесь, на Земле. Таким образом, возможности, разработанные для исследования человеком космоса, потенциально могут быть применены на Земле, чтобы сегодня сделать возможной более чистую и устойчивую жизнь. Техническое совершенство и инженерный опыт НАСА предлагают важные ресурсы для быстрого запуска технологий устойчивых систем для использования в частном и коммерческом секторах.Благодаря твердой приверженности государственно-частному партнерству и коммерческой передаче технологий знания и технологии НАСА могут помочь сделать устойчивую жизнь практичной и доступной для всех.
Зеленые учреждения НАСА
НАСА стремится уменьшить воздействие на окружающую среду и углеродный след наших лабораторий и объектов. Обладая разнообразным опытом и интересами во всем, от систем жизнеобеспечения, науки о робототехнике и машиностроении до экологии, информатики и планетарных систем, сотрудники НАСА поощряются и мотивируются к участию в экологических инициативах под руководством рабочих, таких как добровольная очистка отходов, программы утилизации, зеленые семинары и мастер-классы, местное озеленение, засухоустойчивые сады, компостирование и программы поездок на работу. Являясь одним из самых передовых в технологическом отношении агентств, НАСА может принести на Землю чистые и эффективные технологии, чтобы создать лучшую и более экологичную рабочую среду на объектах и кампусах, которые мы обслуживаем. В соответствии с Указом Президента № 13423 перед федеральными учреждениями поставлены задачи по закупке гибридных автомобилей, расширению использования альтернативных видов топлива, снижению энергоемкости и выбросов парниковых газов, увеличению использования возобновляемых источников энергии, сокращению потребления воды, закупке экологически чистых товаров, сокращению использовать химические вещества и токсины, а также практиковать экологически безопасное приобретение и утилизацию электроники (см. информационный бюллетень, в котором излагаются требования EO 13423, pdf, 60 КБ). Как федеральный объект, мы также обязаны соблюдать Закон H.R.6: Закон об энергетической независимости и безопасности от 2007 года и Федеральную программу управления энергопотреблением.
