Спрей с жидким азотом очистит прилунившихся от стойкой лунной пыли

Спрей с жидким азотом, разработанный исследователями Университета штата Вашингтон, может удалить почти всю имитированную лунную пыль со скафандра, что потенциально может решить серьезную проблему для будущих астронавтов, высаживающихся на Луну.

Распылитель удалил более 98% симулятора лунной пыли в вакуумной среде с минимальным повреждением скафандров, показав лучшие результаты, чем любые методы, которые были исследованы ранее. Исследователи сообщают о своей работе в журнале Acta Astronautica.

Хотя людям удалось отправить людей на Луну, они еще не придумали, как содержать их там в чистоте. Лунная пыль, подобно самому цепкому упаковочному арахису, прилипает ко всему, к чему прикасается. Хуже, чем упаковочный арахис, пыль состоит из очень мелких частиц, по консистенции напоминающих измельченное стекловолокно.

Лунная пыль электростатична, абразивна и попадает повсюду, из-за чего с ней очень непросто иметь дело, — говорит Ян Уэллс, первый автор статьи и студент старших курсов факультета машиностроения и материаловедения ВГУ. — В итоге тонкий слой пыли просто покрывает все, что с ним взаимодействует.

Во время шести полетов экипажей кораблей «Аполлон» на Луну в 1960-х и начале 1970-х годов астронавты использовали щетку, чтобы попытаться удалить пыль со своих скафандров, но это не дало хороших результатов. Абразивные и мельчайшие частицы пыли могут попасть в двигатели и электронику. Они также попадали в скафандры, разрушая их уплотнения и делая некоторые дорогие скафандры непригодными для использования. Астронавты также страдали от „лунной сенной лихорадки“, и исследователи считают, что более длительное воздействие пыли может привести к повреждению легких, сходному с болезнью „черных легких“.

Это создавало множество проблем, которые влияли как на сами миссии, так и на астронавтов после их возвращения домой, — говорит Уэллс.

Миссия NASA Artemis нацелена на высадку первой женщины и первого цветного человека на Луну в 2025 году с надеждой на создание там базового лагеря для дальнейшего исследования планеты, поэтому они заинтересованы в поиске решения проблемы лунной пыли.

В своей работе исследовательская группа продемонстрировала свою технологию, которая использует эффект Лейденфроста для очистки космических скафандров. Этот эффект можно наблюдать, если вылить холодную воду на горячую сковороду, где она собирается в бусинки и движется по сковороде. Если распылить очень холодный жидкий азот на более теплый материал, покрытый пылью, то частицы пыли собираются в бусинки и улетучиваются под воздействием паров азота.

Команда протестировала свой метод очистки в нормальных атмосферных условиях и в вакууме, более похожем на космический, причем в вакуумной атмосфере распылитель работал лучше.

Распыление жидкого азота также было гораздо более щадящим для материалов скафандра, чем другие методы очистки. В то время как щетка повреждает материал скафандра уже после одной чистки, распыление жидкого азота потребовало 75 циклов до появления повреждений.

Поддержанная грантом НАСА, инновационная идея исследователей по уборке заняла в прошлом году первое место в конкурсе прорывных, инновационных и меняющих игру идей. Помимо Уэллса, в работе над статьей принимали участие студенты старших курсов Джон Бусси и Натаниэль Свитс. Руководил проектом Джейкоб Личман, доцент Школы машиностроения и материаловедения.

Сейчас исследователи работают над тем, чтобы полностью понять и смоделировать сложные взаимодействия между частицами пыли и жидким азотом, которые позволяют работать процессу очистки. Они также подают заявку на другой грант для дальнейшего тестирования технологии в условиях, более приближенных к космическим, например, в условиях лунной гравитации.

28.02.2023


Подписаться в Telegram



Космос

Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе
Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе

Астрономы запечатлели массивное столкновение г...

ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд

Первые научные снимки, сделанные спутником Euc...

Nature Astronomy: Открыта планета с плотностью сахарной ваты
Nature Astronomy: Открыта планета с плотностью сахарной ваты

Международная команда под руководством ис...

Nature: Исследование объяснит, почему на Венере нет воды
Nature: Исследование объяснит, почему на Венере нет воды

Ученые-планетологи из Университета Колора...

EGU: 41 000 лет назад атмосферу Земли пронзили космические лучи
EGU: 41 000 лет назад атмосферу Земли пронзили космические лучи

Магнитное поле Земли защищает нашу планету от&...

«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе

Тайны Вселенной не перестают привлекать л...

Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать

За последнее десятилетие человечество стало св...

ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет
ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет

Теоретические предсказания подтвердились благо...

Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца
Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца

Группа астрономов обнаружила планету, которая ...

MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды
MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды

Группа астрономов под руководством ученых...

Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры
Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры

Из чего состоят облака Венеры? Ученые знают, ч...

MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи
MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи

Нептун известен как насыщенный голубой, а...

Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена
Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена

Впервые люди потревожили лунную пыль 13 сентяб...

PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?
PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?

По мере развития астрофизических технологий и&...

Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса
Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса

Исследователи Военно-морской исследовательской...

NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути
NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути

На последнем снимке космического телескопа НАС...

Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее
Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее

Иммиграция на Марс и жизнь на н...

На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов
На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов

Международная группа ученых под руководст...

The Astrophysical Journal: Богатые газом галактики зажгли раннюю Вселенную
The Astrophysical Journal: Богатые газом галактики зажгли раннюю Вселенную

Новые изображения, полученные с помощью к...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
APA: Молодые сотрудники чаще остальных страдают на работе от одиночества
APA: Молодые сотрудники чаще остальных страдают на работе от одиночества
Front. Aging Neurosci: Поведение в новом пространстве может подсветить деменцию
Front. Aging Neurosci: Поведение в новом пространстве может подсветить деменцию
JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»
JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»
С расстройствами пищевого поведения можно бороться силой мысли
С расстройствами пищевого поведения можно бороться силой мысли
Диспаритет женских и мужских карьер в STEM связан с женской мнительностью
Диспаритет женских и мужских карьер в STEM связан с женской мнительностью
Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе
Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе
EHJ-CI: Нарушенный кровоток может повредить стенку расширенной аорты
EHJ-CI: Нарушенный кровоток может повредить стенку расширенной аорты
Journal of Experimental Psychology: General: Мы переоцениваем пользу неудачи
Journal of Experimental Psychology: General: Мы переоцениваем пользу неудачи
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным

Новости компаний, релизы

Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения
Астрономы СПбГУ узнали возраст одного из самых мощных метеорных потоков
Исследования ученых ТПУ помогут в разработке таргетных препаратов для эффективной терапии в онкологии
Зоологи выявили тенденцию к увеличению числа защитных роговых элементов на панцире морских черепах на острове Шри-Ланка
Российские ученые нашли способ повысить урожайность подсолнечника на 43% с помощью нового серосодержащего удобрения