100周年記念の課題

サンプルリターンロボットチャレンジ^{[ 3 ]}は、地質サンプルを探して回収できる自律型不整地ロボットを製作するものです。その目的は、自律型ロボット工学と遠隔操作技術を進歩させることです。賞金は150万米ドルです。^{[ 4 ]}このチャレンジを実施するためにNASAと提携する提携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にあるウースター工科大学です。チーム登録は2011年夏に開始され、最初の競技会は2012年6月16日に開催されました。

11チームがイベントに登録し、6チームが競技に参加した。計量や検査に不合格となったため、1チームを除くすべてのチームが競技に参加できなかった。チームSpacePride ^{[ 5 ]}はレベル1で競技したが、成功しなかった。

第2回大会は2013年6月6日から8日にかけてWPIで開催された。10チームがレベル1の賞をかけて競い合った。ロサンゼルスのチーム「サーベイ」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レベル1の課題をクリアし、賞金5,000ドルを獲得した。レベル2に進出したチームはなかった。

第3回大会は2014年6月9日から14日にかけてWPIで開催された。17チームがレベル1とレベル2の賞を競った。^{[ 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チャレンジを無事クリアした。2014年にはレベル2チャレンジをクリアしたチームはなかった。

第4回大会は2015年6月8日から12日にかけてWPIで開催されました。16チームがレベル1とレベル2の賞をかけて競い合いました。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チャレンジ（2つのサンプルを収集、つまり3ポイント）を無事クリアし、10万ドルの賞金を持ち帰りました^{[ 8 ]} 。 2015年には、レベル1またはレベル2チャレンジをクリア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チャレンジは2016年6月6日から11日の間に行われました。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合計11ポイントで5つのサンプルを収集し、75万ドルの賞金を獲得してチャレンジに勝利しました。^{[ 9 ]}

NASAとWPIロボティクスセンターが協力して取り組みました。^{[ 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ためのチャレンジです。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、火星の表面からサンプルを軌道に打ち上げ、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高信頼性かつ自律的な挿入、表面からの打ち上げ、サンプルコンテナの展開が求められます。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おいて検討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。参加チームは、必要なすべてのタスクを成功裏に完了した後にのみ賞金を受け取る資格があります。

第1回大会は2015年4月に開催された。ノースカロライナ州立大学ローリー校が優勝し、賞金2万5000ドルを獲得した。テキサス州スティーブンビルにあるタールトン州立大学が2位となり、賞金1万5000ドルを獲得した。3位入賞者はいなかった。

Cube Quest Challenge は、月付近および月以遠での高度な運​​用が可能な飛行資格のある小型衛星の設計、製造、および納入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。Cube Quest チームは、NASA のスペース ローンチ システム (SLS) ロケットに搭載されて打ち上げられる、NASA のオリオン宇宙船の最初のミッションの二次ペイロード スポットを競う機会を得ます。この競技は、地上トーナメント、ディープ スペース ダービー、および月ダービーの 3 つのステージで構成されています。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機会につながります。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、月ダービーは主に小型宇宙船の推進と地球近傍通信に焦点を当てます。^{[ 12 ]}

Google がスポンサーを務める Green Flight Challenge は、乗客 1 人あたりガソリン 1 ガロン相当のエネルギーで 200 マイルを 2 時間未満で飛行できる航空機を製作するものです。賞金 1,650,000 米ドルは、2011 年 9 月 25 日から 10 月 1 日にかけて、カリフォルニア州サンタ ローザの Charles M. Schulz Sonoma County Airport で競われました。CAFE Foundation ^{[ 13 ]は、NASA の Centennial Challenges Program [ 14 ]}と提携してチャレンジを実施した提携組織でした。2011 年 10 月 1 日、CAFE は一般の人々が航空機を見たり、参加チームと会ったりできるコンテストのオープン ハウスを開催しました。Google Green Flight Challenge Exposition ^{[ 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 Ames Research Center で開催されました。無料入場券は Expo の Web サイト[ 16 ]}で入手できました。Expo では 、競技用航空機が展示され、優勝者に小切手が贈呈され、グリーン エネルギー技術のその他の展示が行われました。

このコンテストでは、宇宙エレベーターの重要な構成要素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50,000米ドルが授与され、それ以降のコンテストでは、各優勝者が前年の優勝者を50%上回ることが求められました。競合するテザーは市販の基準を超えることはなく、2006年には賞金が200,000米ドルに増額されました。

2007年、このコンテストの賞金は50万米ドルに引き上げられた。

2011年8月12日、ワシントン州レドモンドで開催された宇宙エレベーター会議において、2011年ストロングテザー100周年記念チャレンジが開催された。マイクロソフト、リーワード宇宙財団、国際宇宙エレベーターコンソーシアムが後援するこの宇宙エレベーター会議は、5年間テザー競技会を開催してきたが、いまだ優勝者は出ていない。

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。競技の目的は宇宙エレベーターへの応用でした。参加チームは、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。装置への電力供給は地上に設置され、クライマーに電力を効率的かつ確実に伝達し、機械的な動きに変換することが技術的な課題でした。

これは、無線給電式リボン登攀ロボットを製作するコンテストでした。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ペイロードを持ち上げる必要がありました。2005年の第1回大会では、最低基準である1m  /sを満たした上位3チームに、それぞれ5万ドル、2万ドル、1万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、ビーム給電で登攀できたのは2チームのみでした。2006年には賞金が20万ドルに増額されましたが、すべての要件を満たしたチームはありませんでした。パワービームチャレンジや、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、「エレベーター：2010」を参照してください。

2007年、このコンテストの賞金は50万米ドルに引き上げられた。

2009年の競技では、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をレーザー駆動装置で登った。LaserMotive LLCは2009年のパワービームチャレンジで90万米ドルを獲得した。^{[ 18 ]}

この直接対決は、最大10kWの電力で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100万米ドルの賞金は、2009年6月に勝者なしで終了しました。 

最初のMoonROxチャレンジは2005年に発表され、模擬月面土壌から8時間以内に5キログラムの呼吸可能な酸素を抽出する能力を開発した最初のチームに25万米ドルの賞金を与えることを目的としていました。この賞金は2008年6月に期限切れとなりました。^{[ 20 ]}

チャレンジの最初の発表では、この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予定でした。^{[ 20 ]} 翌年、 FSRIが解散し、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・人材育成研究所（CSEWI）がチャレンジの運営者に選ばれました。 ^{[ 21 ]}

ケイ酸塩から酸素を抽出するのは難しく、酸素は高温で電気化学的にケイ酸塩に結合してしまうため、太陽炉が解決策の一部となる可能性がある。

• ムーンロックスチャレンジ

2007年のコンテストでは、グローブの圧力拘束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グローブ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グローブを製作したチームに20万米ドルが授与されました。^{[ 22 ]}

第1回大会は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20万ドルを提供した。さらに、機械式カウンタープレッシャー手袋を最も効果的に実演したチームには5万ドルが追加で提供された。 20万ドルの賞金は、メイン州サウスウェストハーバー出身のエンジニア、ピーター・K・ホーマーに授与された。^{[ 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た。^{[ 24 ]}

2009年の大会は、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殿堂で開催されました。2009年の大会では、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。両者とも以前にも出場経験があります。次の大会が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

また、XPrize Cup Expoで発表され、XPrize Foundationが運営するこの賞は、月着陸船に必要な高度と発射エネルギーと同等の高度と発射エネルギーを達成できるVTVL（垂直離着陸）準軌道ロケットに贈られます。垂直着陸チャレンジでは、最低高度50メートル、水平距離100メートル、飛行時間90秒、滑らかな表面に着陸し、燃料補給後に元の位置に戻ることが求められます。より厳しい月着陸チャレンジでは、飛行時間が180秒に増え、岩だらけの表面に着陸します。VLCの優勝賞金は35万ドルですが、LLCの優勝賞金はこれより高額です。2006年のWirefly X PRIZE Cupでは、Armadillo Aerospaceが唯一参加できたチームでした。彼らの乗り物「ピクセル」は3回目の挑戦で旅程の1区間を完走したが、帰路の離陸直後に墜落し、賞品はすべて未受領のままとなった。

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賞を無事達成した。^{[ 26 ]}

2009年には、レベル2の1等賞はマステン・スペース・システムズが獲得し、レベル2の2等賞はアルマジロ・エアロスペースが獲得した。^{[ 27 ]}

このチャレンジでは、各チームが模擬月面土壌（レゴリス）を掘削するためのロボット機械を設計・製作した。^{[ 28 ]}このチャレンジはカリフォルニア宇宙局^{[ 29 ]}が運営し、2007年、2008年、2009年に開催され、2009年には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、蓄電エネルギーで長時間稼働できる太陽光発電ロボットを開発するものです。その目的は、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です。賞金は150万米ドルです。^{[ 4 ]} NASAはこのチャレンジで非営利団体Clean Tech Openと提携しています。提案書の提出要件はこちらです。

2013年10月現在、参加者の登録がなかったため、ナイトローバーチャレンジは締め切られました。

2012年10月、NASAは無人航空機を国家空域システム に統合することを可能にする主要技術の開発を目的としたチャレンジを発表した。^{[ 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あった。 ^{[ 32 ]}

このチャレンジは2つのパートに分けられる予定だった。フェーズ1は2014年春に開催される予定で、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だった。フェーズ1で利用可能な賞金総額は50万米ドルだった。フェーズ2では賞金総額が100万米ドルになる予定だった。^{[ 33 ]}

2013年5月、NASAはオハイオ州デイトンのDevelopment Projects Inc.をこの課題の管理会社として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、ならびに追加費用のため、無人航空機システム（UAS）空域運用チャレンジ（AOC）を中止しました。NASA創立100周年記念チャレンジは、これまでリスクが高く、政府資金を最小限に抑えて実施されるレバレッジ活動でした。NASAはAOCの意図された成果を検討し、計画どおりに競技を実施するにはもはや適時性も費用対効果も不十分であると判断しました。NASAによるAOCの中止は、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。^{[ 35 ]}

CO ₂変換チャレンジは、二酸化炭素を糖に変換して、宇宙や火星でのバイオ製造の原料として使用するコンテストです。^{[ 36 ]}このコンテストは、植物が日常的に行っているプロセスを非生物システムで再現するよう一般の人々に奨励するために2018年に始まりました。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、ダイオキシドマテリアルズのチームを含む5つのチームが、化学変換を実現できるシステムを設計するコンテストのフェーズ1で、2019年にそれぞれ5万ドルのマイルストーン賞を授与されました。^{[ 37 ]}コンテストのフェーズ2は2021年に終了し、3つのチームが75万ドルの賞金を分け合いました。^{[ 38 ]}

• 創立100周年記念チャレンジ公式ウェブサイトのホームページ。
• NASAの予算
• 建国100周年記念事業の課題概要プレゼンテーション
• 2004年建国100周年記念課題ワークショップ報告書
• 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）