ЕКА ищет пыленепроницаемые материалы для возвращения на Луну
Когда люди вернутся на Луну, им подстерегает грозная проблема: лунная пыль. Подобный тальку лунный реголит считается самой большой эксплуатационной проблемой, с которой сталкиваются лунные колонисты. В течение нескольких дней воздействия пыли скафандры Apollo пострадали от закрытых визоров, забитых механизмов и разрушенных слоев скафандра. Таким образом, команда ЕКА изучает новые варианты материалов, которые могут служить основой будущих скафандров или защиты марсоходов или стационарной инфраструктуры.
«Пришла идея, что по мере того, как ЕКА возвращается на Луну, мы должны изучить возможность использования многих инноваций в области материалов, с тех пор как скафандры« Аполлон »были разработаны более полувека назад», - отмечает инженер ЕКА по материалам и процессам Малгожата Холинска.
«Поэтому, хотя в настоящее время мы не разрабатываем новый скафандр, мы изучаем возможность выбора материалов, которые могут быть использованы в этом костюме, а также защитных покрытий для марсоходов или стационарного оборудования и инфраструктуры - и выполняем некоторые современные тестирование, чтобы увидеть, как они противостоят смоделированным лунным условиям, особенно лунной пыли ".
Пыльная луна
Как заметил командующий Аполлона-12 Пит Конрад: «Я думаю, что, вероятно, одна из самых отягчающих и ограничивающих сторон исследования лунной поверхности - это пыль и ее прилипание ко всему, независимо от того, какой материал, будь то кожа, материал костюма, металл, нет. независимо от того, что это такое, и его ограничивающее действие, подобное трению, на все, что с ним связано ".
Оказалось, что в том числе и скафандры: «Комплектация костюма оставалась хорошей, но я не сомневаюсь, что с парой дополнительных выходов в открытый космос что-то могло остановиться. В той области, где лунные ботинки подходили к скафандрам, мы прошли через верхнюю одежду и начали изнашиваться через майлар ».
Совсем недавно китайский марсоход Yutu-1 как полагают, был обездвижен во время своего второго дня на Луне из-за того, что лунная пыль забила его движущиеся части.
Истоки насилия
Лунная пыль присутствует по всей Луне, создавая постоянную бомбардировку микрометеоритами, разбивающими скалистую поверхность на мелкие частицы. В отличие от земной пыли, она никогда не подвергалась выветриванию под воздействием воды или ветра, так что даже микроскопические частицы по-прежнему сохраняют остроту кромок. А нефильтрованная энергия лунного солнечного света может придавать пыли серьезный статический заряд.
«В зависимости от региона происхождения пыль Может иметь очень разные химические и абразивные характеристики, точные свойства которых зависят от выбранного места посадки, что является еще одним фактором, вызывающим беспокойство», - отмечает инженер-конструктор ESA Шумит Дас.
«Одним из ключевых выводов Аполлона было то, что абразивный эффект лунного реголита Будет основным ограничивающим фактором при возвращении на Луну. Мы хотим преодолеть это и создать скафандры, которые можно было бы использовать для гораздо большего количества выходов в открытый космос, чем немногие из них выполняются за одну посадку «Аполлона» - по нашему предположению, до 2500 часов работы на поверхности ».
ЕКА наблюдает за проектом, сотрудничая с французским специалистом по человеческим факторам Comex, Немецким институтом исследований текстиля и волокна и общественной научной организацией Австрийский космический форум, которая занимается исследованиями скафандров.
В прошлом году был организован семинар для встречи с различными поставщиками материалов с целью ознакомления с перспективными вариантами, основанными на последних достижениях.
Проверка на успех лунного платья
«Ни один материал не может справиться с этой задачей», - добавляет Малгожата. «Вместо этого концепция состоит в том, чтобы иметь многоуровневое решение и определить, какая комбинация функциональных слоев работает лучше всего с точки зрения физического и химического взаимодействия с реголитом, и как лучше всего их соединить. Затем мы тестируем эти разные стопки по критериям, предоставленным нашими коллег из Директората исследований роботов и людей ЕКА. Задача состоит в том, чтобы сделать тестирование как можно более надежным, чтобы получить достоверные результаты, которые помогут нам при выборе компромиссов и понижающего отбора ».
Немецкие институты исследований текстиля и волокон проводят основную часть тестирования проекта.
«Например, одно испытание на истирание включает помещение испытуемого материала в стакан с кубиками искусственного лунного материала, чтобы увидеть, как он продержится с течением времени, - который был адаптирован из существующего стандарта испытаний текстиля», - добавляет Шумит.
«Также проводятся классические испытания на проницаемость, когда жидкость под высоким давлением применяется к материалу, чтобы проверить, проходит ли он через него. И в настоящее время разрабатывается испытательная камера, предназначенная для« термоциклирования »- подвергания материала повторяющимся перепадам температур в условиях вакуума. . "
Лунный симулятор под названием EAC-1A используется для тестирования проекта, разработанного Европейским центром астронавтов ЕКА в Германии, полученного из вулканической почвы.
От выхода в открытый космос к хранению
Режим испытаний рассматривает весь жизненный цикл любых будущих скафандров, включая время хранения между выходами в открытый космос. Шумит объясняет: «Будущие скафандры обычно будут храниться на шлюзе на лунной орбите между наземными выходами в открытый космос. Нам нужно знать, что уплотнения скафандра, резина или другие элементы не будут повреждены в результате их хранения, что также включает испытания на ускоренное старение, включая влажность и радиационное облучение ".
Источник
Похожие новости
Когда люди вернутся на Луну, им подстерегает грозная проблема: лунная пыль. Подобный тальку лунный реголит считается самой большой эксплуатационной проблемой, с которой сталкиваются лунные колонисты. В течение нескольких дней воздействия пыли скафандры Apollo пострадали от закрытых визоров, забитых механизмов и разрушенных слоев скафандра. Таким образом, команда ЕКА изучает новые варианты материалов, которые могут служить основой будущих скафандров или защиты марсоходов или стационарной инфраструктуры.
«Пришла идея, что по мере того, как ЕКА возвращается на Луну, мы должны изучить возможность использования многих инноваций в области материалов, с тех пор как скафандры« Аполлон »были разработаны более полувека назад», - отмечает инженер ЕКА по материалам и процессам Малгожата Холинска.
«Поэтому, хотя в настоящее время мы не разрабатываем новый скафандр, мы изучаем возможность выбора материалов, которые могут быть использованы в этом костюме, а также защитных покрытий для марсоходов или стационарного оборудования и инфраструктуры - и выполняем некоторые современные тестирование, чтобы увидеть, как они противостоят смоделированным лунным условиям, особенно лунной пыли ".
Пыльная луна
Как заметил командующий Аполлона-12 Пит Конрад: «Я думаю, что, вероятно, одна из самых отягчающих и ограничивающих сторон исследования лунной поверхности - это пыль и ее прилипание ко всему, независимо от того, какой материал, будь то кожа, материал костюма, металл, нет. независимо от того, что это такое, и его ограничивающее действие, подобное трению, на все, что с ним связано ".
Оказалось, что в том числе и скафандры: «Комплектация костюма оставалась хорошей, но я не сомневаюсь, что с парой дополнительных выходов в открытый космос что-то могло остановиться. В той области, где лунные ботинки подходили к скафандрам, мы прошли через верхнюю одежду и начали изнашиваться через майлар ».
Совсем недавно китайский марсоход Yutu-1 как полагают, был обездвижен во время своего второго дня на Луне из-за того, что лунная пыль забила его движущиеся части.
Истоки насилия
Лунная пыль присутствует по всей Луне, создавая постоянную бомбардировку микрометеоритами, разбивающими скалистую поверхность на мелкие частицы. В отличие от земной пыли, она никогда не подвергалась выветриванию под воздействием воды или ветра, так что даже микроскопические частицы по-прежнему сохраняют остроту кромок. А нефильтрованная энергия лунного солнечного света может придавать пыли серьезный статический заряд.
«В зависимости от региона происхождения пыль Может иметь очень разные химические и абразивные характеристики, точные свойства которых зависят от выбранного места посадки, что является еще одним фактором, вызывающим беспокойство», - отмечает инженер-конструктор ESA Шумит Дас.
«Одним из ключевых выводов Аполлона было то, что абразивный эффект лунного реголита Будет основным ограничивающим фактором при возвращении на Луну. Мы хотим преодолеть это и создать скафандры, которые можно было бы использовать для гораздо большего количества выходов в открытый космос, чем немногие из них выполняются за одну посадку «Аполлона» - по нашему предположению, до 2500 часов работы на поверхности ».
ЕКА наблюдает за проектом, сотрудничая с французским специалистом по человеческим факторам Comex, Немецким институтом исследований текстиля и волокна и общественной научной организацией Австрийский космический форум, которая занимается исследованиями скафандров.
В прошлом году был организован семинар для встречи с различными поставщиками материалов с целью ознакомления с перспективными вариантами, основанными на последних достижениях.
Проверка на успех лунного платья
«Ни один материал не может справиться с этой задачей», - добавляет Малгожата. «Вместо этого концепция состоит в том, чтобы иметь многоуровневое решение и определить, какая комбинация функциональных слоев работает лучше всего с точки зрения физического и химического взаимодействия с реголитом, и как лучше всего их соединить. Затем мы тестируем эти разные стопки по критериям, предоставленным нашими коллег из Директората исследований роботов и людей ЕКА. Задача состоит в том, чтобы сделать тестирование как можно более надежным, чтобы получить достоверные результаты, которые помогут нам при выборе компромиссов и понижающего отбора ».
Немецкие институты исследований текстиля и волокон проводят основную часть тестирования проекта.
«Например, одно испытание на истирание включает помещение испытуемого материала в стакан с кубиками искусственного лунного материала, чтобы увидеть, как он продержится с течением времени, - который был адаптирован из существующего стандарта испытаний текстиля», - добавляет Шумит.
«Также проводятся классические испытания на проницаемость, когда жидкость под высоким давлением применяется к материалу, чтобы проверить, проходит ли он через него. И в настоящее время разрабатывается испытательная камера, предназначенная для« термоциклирования »- подвергания материала повторяющимся перепадам температур в условиях вакуума. . "
Лунный симулятор под названием EAC-1A используется для тестирования проекта, разработанного Европейским центром астронавтов ЕКА в Германии, полученного из вулканической почвы.
От выхода в открытый космос к хранению
Режим испытаний рассматривает весь жизненный цикл любых будущих скафандров, включая время хранения между выходами в открытый космос. Шумит объясняет: «Будущие скафандры обычно будут храниться на шлюзе на лунной орбите между наземными выходами в открытый космос. Нам нужно знать, что уплотнения скафандра, резина или другие элементы не будут повреждены в результате их хранения, что также включает испытания на ускоренное старение, включая влажность и радиационное облучение ".
Источник
Марсоход НАСА Perseverance находится на полпути к Марсу
Все о космосе
Данные Юноны указывают на то, что «спрайты» или «эльфы» резвятся в атмосфере Юпитера
Все о космосе
Геологи моделируют почвенные условия, чтобы помочь выращивать растения на Марсе
Все о космосе
Изображение: Космические эндотелиальные клетки человека
Все о космосе
Метеорит «Огненный шар» содержит нетронутые внеземные органические соединения
Все о космосе
Вода на Луне: исследования раскрывают ее тип и изобилие, что расширяет планы исследований
Все о космосе
Луна богаче водой, чем когда-то думали
Все о космосе
НАСА начнет деликатную укладку образцов астероида OSIRIS-REx
Все о космосе
Tupperware стреляет по звездам с помощью устройства, предназначенного для выращивания овощей в космосе
Все о космосе
SpaceX начинает развертывание Интернета Starlink, надеясь, что это профинансирует полеты на Марс
Все о космосе
| « Март 2023 » | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
| 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | ||