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

С помощью Уэбба ученые нашли потенциально обитаемый ледяной мир
С помощью Уэбба ученые нашли потенциально обитаемый ледяной мир

Астрономы из Монреальского университета с...

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...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Учёные МИСИС и ИФХЭ РАН разработали быстрый и дешёвый метод получения вольфрама
Учёные МИСИС и ИФХЭ РАН разработали быстрый и дешёвый метод получения вольфрама
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
На российском рынке труда — дефицит инженеров и конструкторов на производстве
На российском рынке труда — дефицит инженеров и конструкторов на производстве
ANZJ of Public Health: Пары сварки подвергают сварщиков риску развития рака
ANZJ of Public Health: Пары сварки подвергают сварщиков риску развития рака
Казанские ученые выяснили, что русский язык позитивнее английского
Казанские ученые выяснили, что русский язык позитивнее английского

Новости компаний, релизы

U-NOVUS 2024: технологическое развитие России немыслимо без университетов и инвестиций бизнеса в техпред
Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
40% профессионалов предпочитают работать удаленно с дачи
Около 25 млн рублей инвестиций привлек маркетплейс автозапчастей, созданный выпускниками вузов
Ученые СПбГУ: остатки самой северной древней саламандры подтвердили наличие сибирского убежища в юрский период