NASA, Artemis ay inişleri için ay tozuyla nasıl başa çıkacak?

Pin
Send
Share
Send

Apollo 15'te, mürettebat üyeleri geniş bir kraterin kenarına inildiklerini göremiyorlardı. Motoru kapattıktan sonra, ay modülü arka ayaklık yere temas edene kadar kraterin içine yaklaşık 11 derece geri sallandı. Ardından ön ayak yastığı zeminden kaldı ve ağırlık taşımıyordu. Bu 11 derecelik eğim, ay modülü için tasarım sınırlarına yakındı.

(Resim: © NASA)

Çalışma ekipleri bakmak için geri döndü Apollo Lunar Landing Ne kadar ay arazisinin uzaya fırlatıldığını değerlendirmek için veriler.

Apollo iniş ekipleri sadece üflenen tozdan etkilenmekle kalmadı, golleri zahmetli hale getirmekancak roketle çalışan inişler sırasında önemli miktarlarda kaya ve döküntü de uçtu.

NASA, astronotları 2024 yılına kadar tekrar aya koymayı hedefliyor, peki toz sorunu hakkında ne yapmalı? Bilim adamları, gerekli göründüğü geçici çözümleri bulmaya çalışıyorlarsa aya seyahat rutin olmaktır.

Apollo Hatıraları

İlk olarak, insanların güvenli bir şekilde ayda, ilk Apollo ay inişi, Temmuz 1969'da. Eagle lunar modülünün komutanı Neil Armstrong'un teknik bir bilgi birikimine yansımasıyla, "100 metreden daha az bir şeyde, görünürlüğü biraz gizleyen şeffaf bir hareketli toz tabakası almaya başlamıştık. azaltmak için."

Benzer şekilde, tarihinde Apollo 12Pete Conrad o kadar tozla karşılaştı ki yüzeye son inişini yaparken kör oldu. Daha sonra, "tozun herhangi bir yöne görebildiğim kadar ileri gittiğini ve kraterleri ve başka bir şeyi tamamen yok ettiğini ... Altımda ne olduğunu söyleyemedim. Genel olarak iyi bir alanda olduğumu biliyordum ve mermi ve toprağı ısırmak zorunda, çünkü orada bir krater olup olmadığını söyleyemedim. "

Birkaç takip Apollo iniş komutanı da benzer endişeler kaydetti.

Kötü bir gün geçirmek

NASA, Apollo döneminden gelen dersleri gelecekteki ay görevlerine uygulamayı umuyor.

NASA'nın Houston'daki Johnson Uzay Merkezi Otonom İniş ve Tehlikeden Kaçınma Teknolojisi proje yöneticisi Chirold Epp "Eski bir bromürü yorumlamak için geçmişi unutanlar böyle karaya mahkum" dedi.

"Apollo inişlerine baktığımda, iki sonuca vardım: Birincisi, bu ekipler harika bir iş çıkardı. İki, inişlerin birçoğu verileri vermemiz gerektiği fikrini destekliyor gelecek ay inişçileri görev başarısı olasılığını artırmak için daha fazla bilgi "diye ekledi.

Epp, bir ay modülü 12 derecenin üzerinde bir açıyla dinlenirse, astronotların kendilerini yüzeyden fırlatamayabileceğini söyledi. "Yani, eğer bir mürettebat bir tepeye ya da bir ya da iki pedi ile büyük bir kayaya ya da bir kratere inerse, bu kötü bir gün geçirebilirdi," dedi.

Roket egzoz fiziği

"Ay düşük yerçekimi ve havasız bir gövdedir, bu da roket tüylerinin etkilerini Dünya'da deneyimlediklerimizden çok farklı kılıyor, "diyor Orlando'daki Central Florida Üniversitesi (UCF) Florida Uzay Enstitüsü'nde gezegensel bir bilim adamı olan Philip Metzger.

Metzger, Space.com'a verdiği demeçte, "Dünyada, kayalar en uzağa seyahat ederken, toz, Dünya atmosferinin sürüklenmesiyle sadece kısa bir mesafede durmaktadır." Dedi. "Ay, tam tersi, toz en hızlı ve en uzağa gidiyor. Ayın etrafında veya başka bir donanıma çok yakın bir yere inersek toz malzemelerin yüzeylerinde ciddi hasara neden olabilir."

Ay iniş motoru egzozu, toz, toprak, çakıl ve kayaları yüksek hızda üfler ve ejekta düzgün bir şekilde azaltılmadıkça, çevredeki donanımlara (ay karakolları, madencilik işlemleri veya tarihi yerler gibi) zarar verir.

Metzger, son 20 yılda, roket egzoz üfleyen ay toprağı fiziğinin tutarlı bir resmini geliştirdi, ancak "önemli boşluklar var" dedi. "Şu anda mevcut olan hiçbir modelleme yöntemi etkileri tam olarak tahmin edemez. Ancak, temel önlemler karşı önlemler tasarlamaya başlayacak kadar iyi anlaşılmıştır."

Aranıyor: pedleri fırlatma

Metzger ve UCF'nin Ay ve Asteroit Yüzey Bilimi Merkezi'ndeki (CLASS) diğer ekip üyeleri, sürekli olarak bir ay karakolunu ziyaret eden görevler için iniş pedlerine ihtiyaç duyulduğunu söylüyor.

Ay inişleri için, CLASS araştırması, bir ay karakolunda gerçekleşecek kumlama işleminin optikleri, güneş hücrelerini, termal kontrol yüzeylerini ve mekanizmalar üzerindeki hareketli eklemleri aşırı derecede bozacağından kabul edilemez olduğunu göstermiştir. Üfleme kayalarının etkileri de donanımı bozabilir.

Florida Uzay Enstitüsü araştırmacıları, ay patlamalarını sinterleme gibi bu patlamaların etkilerini azaltmak için yöntemler araştırıyor. Ayrıca buldozer ve berm inşa etmek için robotiklere bakıyorlar, aynı zamanda çakıl veya kaldırım taşı kullanmayı düşünüyorlar. Ve gerekli robotik yeteneklerini daha da ilerletmek için makine öğrenme firmalarıyla birlikte iniş alanı yapım teknolojileri için bir dizi robotik yarışma düzenliyorlar.

"NASA, roket motoru tüy yüzeyi etkileşimi ile ilgili potansiyel ejekta sorunlarını çok ciddiye alıyor," diyor NASA'nın Florida'daki Keşif Sistemleri ve Geliştirme Ofisi'nin üst düzey teknoloji uzmanı ve baş araştırmacısı Robert Mueller.

Bunun iyi bir nedeni var, dedi Mueller; gelecekteki insan inişçileri, daha yüksek motor itme gücü nedeniyle Apollo inişlerinden daha fazla tüy etkisi ile ilgili sorunları olacaktır. NASA araştırmacıları, ay inişi için konseptler ve mürettebatlı inişçiler için fırlatma rampaları geliştiriyor.

Uzay ajansı şu anda bir ay vakum ortamındaki potansiyel etkileri değerlendirmek için adımlar atıyor, Mueller Space.com'a NASA'nın Küçük İşletme İnovasyon Araştırmaları ve Küçük İşletme Teknoloji Transferi programları aracılığıyla geliştirilmekte olan yeni bilgisayar modelleme kodlarıyla söyledi.

Kameraya yakalandı

NASA'nın Hampton, Virginia'daki Langley Araştırma Merkezine giriş, iniş ve iniş sistemi kabiliyeti lideri Michelle Munk, ay toz problemini hafifletmek için hiçbir ortak çaba gösterilmediğini söyledi. "Ne olacağını tahmin etmek için bir" üretim "kodumuz var - ancak verilerle doğrulanmadı, bu yüzden tahminlerin ne kadar iyi olduğunu bilmiyoruz."

Munk, ay ortamı için iyi bir “gerçek” veri sağlayacak gerçekçi bir zemin testi yapmanın özellikle zor olduğunu söyledi. NASA'nın Uzay Teknolojisi Misyon Müdürlüğü geçtiğimiz günlerde hem zemin testi hem de hesaplama modeli bileşenlerine sahip bir proje başlattı.

Buna ek olarak, Munk, 2021'de NASA'nın Ticari Lunar Yük Servisleri programı altında bir SpaceX Falcon 9 roketinde piyasaya sürülmesi planlanan Sezgisel Makinelerin Nova-C kameri iniş makinesinde taşınacak dört stereo kamera için baş araştırmacıdır. Yüke Lunar Plume-Surface Studies (SCALPSS) için Stereo Kameralar denir.

SCALPSS NASA Langley'de geliştiriliyor ve ajansın Mars 2020 Rover AzimDedi Munk. Kamera, küme, gelecekteki ay ve Mars araç tasarımları için kritik olan motor kapatma işleminden sonraya kadar ay yüzeyini etkilemeye başladığında lander'ın tüyünün video ve hareketsiz görüntü verilerini yakalayacağını söyledi.

  • Ay tozu gelecekteki ay kaşifleri için bir sorun olabilir
  • NASA'nın 17 Apollo moon misyonu resimlerde
  • Ay koşusu: NASA, ticari ay teslimat hizmetlerinin bu yıl başlamasını istiyor

Pin
Send
Share
Send