百年祭の課題

センテニアルチャレンジは、アメリカのチームによる非政府資金による技術的成果を対象とするNASA の 宇宙競争 誘致賞コンテストです。

NASA の Centennial Challenge Program (CCP) は、NASA のミッションと航空宇宙コミュニティにとって価値のある高度な技術開発プロセスに一般大衆を直接参加させます。CCP は、特定の技術課題を達成した個人またはチームに賞金を授与するコンテストとして設定された課題を提供します。賞金付きコンテストは、1903 年のライト兄弟の初飛行から 100 年を記念して「Centennial」と名付けられています。ライト兄弟の先駆的な発明は、この課題の精神を体現しています。

センテニアル チャレンジは、ロンジチュード賞(ジョン ハリソンが受賞)、オルテイグ賞(チャールズ リンドバーグが受賞)、アンサリ X プライズ(スケールド コンポジッツが受賞)、DARPA グランド チャレンジ( 2005 年にスタンフォード大学、2007 年にカーネギー メロン大学が受賞) など、技術賞コンテストの長い歴史に基づいています。従来の助成金に対する賞の主な利点は、目標が達成された場合にのみ資金が支払われることです。1999 年の全米技術アカデミー委員会の報告書^[1]では、「連邦機関が科学技術分野の誘因賞コンテストでより広範囲に実験することを議会が奨励する」ことを推奨しています。Xプライズ財団の支援を受けた 2003 年の NASAスペース アーキテクト研究が、センテニアル チャレンジの設立につながりました。

連邦機関として、NASA は連邦政府の 3 大調達予算の 1 つを持っています。エネルギー省( DOE) と国防総省(DOD) が 3 位を占めています。その後、議会で水素燃料関連技術の飛躍的進歩に対する「H 賞」資金の提案がなされ、^[2]エネルギー省は NASA とDARPAの国防総省に加わり、従来の政府請負業者や連邦調達担当者によって無視される可能性のある、増加する技術実験者を優遇するこのパラダイム シフトを強化する態勢を整えています。

サンプルリターンロボットチャレンジ^[3]は、地質サンプルを見つけて回収できる自律型不整地ロボットを構築することです。自律型ロボット工学と遠隔操作技術の発展を目指しています。賞金は150万ドルです。^[4]このチャレンジを実施するためにNASAと提携する組織として選ばれたのは、マサチューセッツ州ウースターのウースター工科大学です。チーム登録は2011年夏に始まり、最初のコンテストは2012年6月16日に開催されました。

このイベントには11チームが登録し、そのうち6チームが競技に参加した。1チームを除く全チームが計量および/または検査に合格しなかったため競技に参加できなかった。チームSpacePride ^[5]はレベル1に出場したが、不合格となった。

2 回目のチャレンジは、2013 年 6 月 6 日から 8 日まで WPI で開催されました。レベル 1 の賞金をかけて 10 チームが競い合いました。レベル 1 を無事にクリアしたチーム Survey of Los Angeles は、ロボットがプラットフォームを離れ、サンプルを回収し、15 分以内にプラットフォームに戻るという結果に終わり、5,000 ドルの賞金を獲得しました。レベル 2 に進んだチームは 1 つもありませんでした。

3回目のチャレンジは2014年6月9日から14日までWPIで開催されました。17チームがレベル1とレベル2の賞を競いました。^[6]ユ・グ博士率いるウェストバージニア大学（WVU）のチームマウンテニアーズはレベル1のチャレンジを無事に完了しました。2014年にはレベル2のチャレンジを完了したチームはありませんでした。

第4回大会は2015年6月8日から12日までWPIで開催されました。16チームがレベル1とレベル2の賞を競いました。ウェストバージニア大学のチームマウンテニアーズ^[7]はレベル2のチャレンジ（収集したサンプル2つまたは3ポイント）を無事に完了し、10万ドルの賞金を持ち帰りました。^[8] 2015年にレベル1またはレベル2のチャレンジを完了したチームは他にありませんでした。

5年目のチャレンジは2つのイベントに分かれていました。レベル1のチャレンジは2016年6月6日から11日まで行われました。5つの新しいチームがレベル1を完了しました。最後のレベル2のチャレンジは9月4日と5日に行われました。ウェストバージニア大学のチームマウンテニアーズは5つのサンプルを収集し、合計11ポイントを獲得し、賞金75万ドルで優勝しました。^[9]

この取り組みはNASAとWPIロボティクスセンターによって調整されました。^[10]

MAV賞^[11]は、将来のNASA科学ミッション局の火星ミッションに関連する可能性のある技術を実証するコンテストです。このコンテストはMAVミッションを模倣します。NASAが最終的に火星からサンプルを持ち帰る際には、サンプルを火星表面から軌道に打ち上げ、地球に持ち帰る宇宙船とランデブーするための特別なロケットシステム（MAV）が必要になります。MAVチャレンジでは、ロケットへのサンプルの挿入、表面からの打ち上げ、サンプルコンテナの展開を非常に信頼性が高く自律的に行​​う必要があります。このコンテストで生まれた革新的な技術は、将来の火星探査ミッションの計画に考慮される可能性があります。1位の賞金は25,000ドル、2位は15,000ドル、3位は10,000ドルです。競技チームは、必要なタスクをすべて完了した後にのみ賞金を受け取る資格があります。

第1回コンテストは2015年4月に開催されました。ノースカロライナ州立大学ローリー校が1位となり、賞金2万5000ドルを獲得しました。テキサス州スティーブンビルのタールトン州立大学が2位となり、賞金1万5000ドルを獲得しました。3位の受賞者はいませんでした。

キューブ クエスト チャレンジは、月の近くや月を越えて高度な運用が可能な飛行可能な小型衛星の設計、構築、提供というチャレンジ目標を達成したチームに 500 万ドルの賞金を提供します。キューブ クエスト チームは、NASA のスペース ローンチ システム (SLS) ロケットで打ち上げられる NASA のオリオン宇宙船の最初のミッションで、2 番目のペイロードのスポットを競う機会を得ます。このコンテストには、地上トーナメント、ディープ スペース ダービー、ルナ ダービーの 3 つのステージがあります。地上トーナメントは 4 ～ 6 か月ごとに開催され、オリオンと SLS の最初の統合飛行のスポットを獲得するチャンスにつながります。ディープ スペース ダービーは、小型宇宙船を使用した深宇宙通信の革新的なソリューションを見つけることに焦点を当て、ルナ ダービーは主に小型宇宙船と地球近傍通信の推進に焦点を当てます。^[12]

Googleがスポンサーとなっているグリーン フライト チャレンジは、乗客1人あたりガソリン1ガロンに相当するエネルギーを使用して、2時間以内に200マイル飛行できる航空機を製造することです。165万ドルの賞金をかけて、2011年9月25日から10月1日までカリフォルニア州サンタローザのチャールズ M. シュルツ ソノマ カウンティ空港で競争が繰り広げられました。CAFE Foundation ^{[13]は、NASAのセンテニアル チャレンジ プログラム[14]}と提携してこのチャレンジを運営する提携組織です。2011年10月1日、CAFEは一般の人々が航空機を見て、競技チームと会うことができるように競技会を公開しました。Google グリーン フライト チャレンジ博覧会^[15]は、2011年10月3日にカリフォルニア州サニーベールのNASAエイムズ研究センターで開催されました。無料の入場券は博覧会のウェブサイトで入手できました。^[16] 博覧会では競技用航空機が展示され、優勝者には小切手が贈呈され、グリーン エネルギー技術の展示も行われました。

このコンテストでは、宇宙エレベーターの重要な部品である超強力なテザーを構築するという課題が提示されました。^[17] 2005年のコンテストでは、最も強力なテザーを構築したチームに5万ドルが授与され、将来のコンテストでは、各優勝者は前年の50％を上回る性能を達成する必要があります。競合したテザーはどれも市販のベースラインを超えず、賞金は2006年に20万ドルに増額されました。

2007 年にこのコンテストの賞金は 50 万ドルに引き上げられました。^{[引用が必要]}

2011 年 8 月 12 日、ワシントン州レドモンドで開催された Space Elevator Conference で、2011 Strong Tether Centennial Challenge が開催されました。Microsoft、Leeward Space Foundation、および International Space Elevator Consortium がスポンサーとなっている Space Elevator Conference では、5 年間にわたり Tether コンテストが開催されていますが、いまだ優勝者は出ていません。

パワービーム競技会は、2005 年、2006 年、2007 年、2009 年に開催されました。この競技会は宇宙エレベーターの用途を対象としていました。チームは、垂直ケーブルを自力で登ることができる機械装置 (クライマー) を製作しました。この装置の電源は自己完結型ではなく、地上に設置されていました。技術的な課題は、電力をクライマーに伝達し、効率的かつ確実に機械的な動きに変換することでした。

これは、ワイヤレスで電力を供給するリボンクライミングロボットを作るコンテストです。このコンテストでは、ロボットが限られた時間内に大きな積荷を持ち上げるという課題があります。2005 年の第 1 回コンテストでは、最低 1 m/s というベンチマークを達成した上位 3 チームに、それぞれ 50,000 ドル、20,000 ドル、10,000 ドルの賞金が授与される予定でした。しかし、この基準を満たしたチームはなく、ビーム電力で登ったのは 2 チームだけでした。この賞金は 2006 年に 200,000 ドルに増額されましたが、すべての要件を達成できたチームは 1 チームもありませんでした。Power Beam Challenge や宇宙エレベーター技術に関連するその他のチャレンジの詳細については、 Elevator:2010を参照してください。

2007 年にこのコンテストの賞金は 50 万ドルに引き上げられました。^{[引用が必要]}

2009年のコンテストでは、参加者はヘリコプターから吊り下げられた高さ1キロメートルのケーブルに沿ってレーザー駆動装置を運転した。LaserMotive LLCは2009年のパワービーミングチャレンジで90万ドルを獲得した。^[18]

この直接対決は、10kW以下の電力を使用して4時間以内に100キログラムの人工月面レゴリスから2.5キログラムの酸素を抽出できるシステムを競うものでした。 ^[19] この100万ドルの賞金は、2009年6月に受賞者が決まらないまま終了しました。^[要出典]

最初のMoonROxチャレンジは2005年に発表され、8時間以内に模擬月の土壌から呼吸可能な酸素5キログラムを抽出する能力を開発した最初のチームに25万ドルの賞金を与えることを目的としていた。賞金は2008年6月に期限切れとなった。^[20]

チャレンジの発表当初、コンテストはフロリダ宇宙研究所（FSRI）がNASAと協力して運営することになっていた。^[20]翌年、FSRIが解散し、その代わりにスペースフロリダが設立されたため、 カリフォルニア宇宙教育労働力研究所（CSEWI）がチャレンジの運営に選ばれた。 ^[21]

ケイ酸塩から酸素を抽出するのは困難であり、酸素は高温で電気化学的にケイ酸塩に結合するため、太陽炉が解決策の一部となる可能性がある。^[要出典]

• MoonROxチャレンジ

2007年のコンテストでは、手袋の圧力抑制層部分のみが求められました。しかし、2009年のチャレンジでは、チームは外側の熱微小隕石保護層を含む完全な手袋を提供する必要がありました。このコンテストでは、2007年5月に、最も優れた性能の宇宙飛行士用手袋を製作したチームに20万ドルの賞金が授与されました。^[22]

最初のコンテストは2007年5月2日と3日に、コネチカット州ウィンザーロックスのニューイングランド航空博物館で開催されました。NASAは、最低要件を上回る最高の宇宙飛行士用手袋を設計・製造したチームに総額20万ドルの賞金を提供しました。機械式カウンタープレッシャー手袋を最もうまく実演したチームには、さらに5万ドルが提供されました[1]。20万ドルの賞金は、メイン州サウスウェストハーバーのエンジニア、ピーター・K・ホーマーに授与されました。^[23] 5万ドルの賞金は受け取られず、次のコンテストに持ち越されました。^[24]

2009年のコンテストは11月18日と19日にフロリダ州タイタスビルの宇宙飛行士の殿堂で開催されました。2009年のコンテストではメイン州のピーター・K・ホーマーが25万ドル、ニューヨーク州のテッド・サザンが10万ドルを獲得しました。両者とも以前にもコンテストに参加していました。別のコンテストも計画されていますが、日程はまだ発表されていません。^[25]

NASAのページ

XPrize Cup Expo でも発表され、XPrize Foundation が運営するこの賞は、月面着陸船に必要なのと同等の高度と打ち上げエネルギーを達成できる VTVL (垂直離陸、垂直着陸) 弾道ロケットに与えられるものです。Vertical Lander Challenge では、最低高度 50 メートル、水平距離 100 メートル、飛行時間 90 秒、滑らかな地面への着陸、燃料補給後の元の位置への帰還が求められます。より厳しい Lunar Lander Challenge では、飛行時間が 180 秒に延長され、岩の多い地面への着陸が求められます。VLC の優勝賞金は 35 万ドル、LLC の優勝賞金はこれを超えます。2006 年の Wirefly X PRIZE Cupでは、Armadillo Aerospaceが唯一出場することができました。彼らの乗り物「ピクセル」は3回目の挑戦で旅の片方の区間を完了したが、帰路の離陸直後に墜落し、すべての賞品を受け取っていないままとなった。

2008年、アルマジロ・エアロスペースはより簡単なレベル1のVLC賞を無事に達成した。^[26]

2009年、レベル2の第1位はMasten Space Systemsが獲得し、Armadillo Aerospaceが第2位を獲得しました。^[27]

このチャレンジでは、チームは模擬月の土壌（レゴリス）を掘削するためのロボットマシンを設計・構築しました。^{[28]このチャレンジは}カリフォルニア宇宙局によって管理され^[29]、2007年、2008年、2009年に開催され、ウースター工科大学のチームが優勝し、賞金50万ドルを獲得しました。^[30]

NASAのページ

レゴリスチャレンジ発掘

ナイトローバーチャレンジは、蓄電したエネルギーで長時間稼働できる太陽光発電ロボットを製作するものです。宇宙ミッションで使用するための極限環境バッテリー技術の開発を促進することを目的としています。賞金は150万ドルです。^[4] NASAはこのチャレンジのために非営利団体Clean Tech Openと提携しています[2]。提案書提出の要件はここにあります。

2013 年 10 月現在、ナイト ローバー チャレンジは参加者が登録しなかったため終了しました。

2012年10月、NASAは無人航空機を国家航空システム に統合することを可能にするいくつかの重要な技術を開発することを目標としたチャレンジを発表しました。^{[31]このチャレンジの焦点は、高いレベルの運用堅牢性と他の航空交通を「}感知して回避する」能力を実証することでした。^[32]

このチャレンジは2つの部分に分かれており、フェーズ1は2014年春に開催され、フェーズ2はフェーズ1が成功裏に完了してから1年後に開催される予定でした。フェーズ1の賞金総額は50万ドルでした。フェーズ2の賞金総額は100万ドルになる予定でした。^[33]

2013年5月、NASAはオハイオ州デイトンのDevelopment Projects Inc.をこのチャレンジの管理会社に選定したと発表した。^[34]

2014年11月現在、NASAは、予期せぬ技術的および運用上の問題と追加費用のため、無人航空機システム（UAS）空域運用チャレンジ（AOC）をキャンセルしました。NASAセンテニアルチャレンジは、歴史的に、最小限の政府資金で実施される高リスクでレバレッジをかけた活動でした。NASAはAOCの意図された成果を検討し、コンテストが計画通りに実行するのにもはやタイムリーでも費用対効果も良くないと判断しました。NASAによるAOCのキャンセルは、登録チームの技術的進歩やパフォーマンスに基づくものではありませんでした。^[35]

CO2変換チャレンジは、宇宙や火星でのバイオ製造の原料として使用される糖類に二酸化炭素を変換するコンテストです。^{[36]このコンテストは、植物が定期的に行うプロセスを非生物学的システムで再現}_することを一般の人々に奨励するために2018年に始まりました。化学変換を達成できるシステムを設計するコンテストの第1フェーズでは、カリフォルニア大学、プリンストン大学、ラトガース大学、エアカンパニー、ダイオキサイドマテリアルズのチームを含む5つのチームに、2019年にそれぞれ5万ドルのマイルストーン賞が授与されました。^[37]コンテストの第2フェーズは2021年に終了し、3チームが75万ドルの賞金を分け合いました。^[38]

課題はまだ確定していません。候補^{[いつ? ]}には以下が含まれます: ^[要出典]

チャレンジは以下の4つのカテゴリーに分類されます: ^[39]

• フラッグシップ チャレンジ: 「大規模な民間宇宙ミッションの推進」を目的としたこのチャレンジは、ロボット月面着陸船や有人宇宙飛行など、より大規模な目標に向けた数百万ドル規模の賞金となることが期待されています。(フラッグシップ技術実証プログラムについては、NASA がこちらでより明確に説明しています。)
• キーストーン課題:「テクノロジーの優先事項に対処する」
• 同盟チャレンジ：「パートナーシップを活用する」非政府パートナーと連携して企画されたコンテスト
• クエストの課題: 「科学、技術、工学、数学の普及を促進する」

• 宇宙技術賞一覧

• 国際火星協会の大学探査車チャレンジ
• 宇宙飛行の画期的進歩に対するバージニア州のV賞
• Innocentive の技術的課題ページ
• Xプライズ財団
• 動物の倫理的扱いを求める人々の会/PETAの100万ドルの培養肉生産賞
• アメリカのロケットコンテスト（学生向け） 2020-01-14 にWayback Machineでアーカイブされました

• センテニアルチャレンジ公式ウェブサイトのホームページ。
• NASAの予算
• センテニアルチャレンジの概要プレゼンテーション
• 2004 センテニアルチャレンジワークショップレポート
• エレベーター 2010 (テザー チャレンジおよびビーム パワー チャレンジのパートナー)

• NASA の Centennial Challenges が財団と協力 - NASA プレスリリース (2005 年 10 月 11 日)
• NASA が第 1 回センテニアル チャレンジの賞を発表 - NASA プレスリリース (2005 年 3 月 23 日)
• NASA、センテニアルチャレンジワークショップを予定 - NASA プレスリリース
• NASA が 100 周年記念チャレンジ ワークショップの議題を発表 - NASA プレスリリース
• 2004 年 6 月 15 ～ 16 日、センテニアル チャレンジ ワークショップ。ワシントン DC のヒルトン ホテル。
• センテニアルチャレンジワークショップの登録は2004年6月に終了します。

• Race2Space.org - 宇宙旅行の民営化を推進 2006 年 7 月、Race2Space は X PRIZE 財団と提携して、2006 年 10 月に開催される月面着陸チャレンジの参加者に向けて、宇宙旅行、研究、探査の民営化を支援するためのスポンサーを募集しています。
• 月着陸船チャレンジ - NASAにとっては小さな一歩、X PRIZEにとっては大きな飛躍
• 宇宙賞は秘密 ( The Space Review、2006 年 5 月 15 日)
• NASA が技術革新に賞金を提供 (ニューヨーク タイムズ、2005 年 3 月 27 日)
• NASA と Spaceward Foundation が第 1 回 Centennial Challenges 賞を発表 (Planetary Society、2005 年 3 月 24 日)
• NASA が宇宙民営化に対する賞金の詳細を発表 (Space.com、2005 年 3 月 23 日)
• NASA、宇宙での偉業を競うコンテストを計画 - MSNBCアラン・ボイル著。
• NASA の 100 周年記念チャレンジ プログラムで賞金を提供 - 宇宙ニュース
• NASA 探査局が新たな調達地域を計画 - GovExec.com 2004-06-03 にWayback Machineでアーカイブ
• 宇宙コンテスト - GovExec.com 2006-03-15 にWayback Machineにアーカイブ(2005 年 8 月 15 日)
• 「H賞」：エネルギー省が水素燃料関連の画期的成果に対して提案する賞

• 工学および科学分野における連邦政府主催の奨励賞について 米国工学アカデミー、政府主催の賞およびコンテストを通じて技術進歩を促進する可能性を評価するワークショップ運営委員会の報告書。
• イーロン・マスク氏の証言 - 米国上院委員会スペースXのCEO、イーロン・マスク氏：「もし私が議会に対して1つの戦略を強調し、強調し、強調することができるとすれば、それは意味のある規模と範囲の賞を提供することだ。」
• そして勝者は… - FORTUNE 誌、ブライアン・オライリー著。「誘致賞は『素晴らしい、低リスク、高リターンの仕組み』です」とディアマンディス氏は言う。誰も成功しなかったら、お金を払う必要はない、と同氏は指摘する。『そして誰かが成功したら、あなたは自動的に勝者を応援したことになります』。」
• 大きな課題（社説） - ワシントン・タイムズ
• NASA は賞品コンテストのアイデアを必要としている - Slashdot