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欧空局联合各方寻找抵抗破坏性月球尘埃的材料组合

2020-10-30 16:18 作者:Aaron 来源:鲁尔网综合 关注: 编辑:GuiGu 【搜索试试

欧空局正在与法国工程公司Comex、德国纺织和纤维研究所以及奥地利太空论坛合作,寻找新的材料组合,以制造出更能抵抗月球尘埃破坏性和腐蚀性影响的宇航服和其他设备。未来宇航员返回月球时将面临的最大挑战之一是覆盖月球大部分表面的月壤。这是数百万年来微流星体撞击和太阳辐射的结果,这种细碎的尘埃与陆地上的尘埃截然不同。

地球上的尘埃会受到侵蚀,使颗粒变得光滑,而月球上的尘埃颗粒则是锋利的,具有磨损性。更糟糕的是,它带有静电荷,使它几乎可以粘在任何东西上,而且它还具有一些令人不快的化学特性。其结果是阿波罗宇航员发现的尘埃到处都是,很快就遮住了遮阳板,堵塞了设备,同时也磨损了他们的宇航服层。最近,中国的 "玉兔 "号月球车在被部署到月球两天后遇到的操作困难也被归咎于这种尘埃。

“根据其来源地区的不同,尘埃可能具有非常不同的化学和磨蚀特性,其精确的特性取决于选定的着陆地点--这是另一个值得关注的因素,”欧空局结构工程师Shumit Das说。“阿波罗”号的一个关键发现是,月壤的磨损效应将是返回月球的主要限制因素。我们希望克服这一点,并使宇航服能够用于比每次阿波罗登陆所进行的几次太空行走更多的太空行走--我们的假设是高达2500小时的表面活动。"

虽然欧空局没有开发自己的宇航服,但该机构正在研究能够更好地抵御月壤的材料。这些材料不仅可以使宇航服更加耐用,还可以用来制作巡视器和其他机械的保护罩。

作为这项工作的一部分,欧空局团队正在使用最先进的测试和一种名为EAC-1A的模拟月壤,该土壤由火山土壤制成,由该机构在德国的欧洲宇航员中心开发。大部分测试是由德国纺织和纤维研究所进行的,包括纺织品的磨损测试,高压液体渗透性测试,以及暴露在真空室内的极端温度下。

测试的目的是研究新型月球宇航服的整个使用周期,以了解更多关于它们如何退化的信息--不仅在月球上,而且在它们存储在Gateway前哨站上时,它们可能会因潮湿和辐射而加速老化。

“没有一种材料可以真正完成这项工作,”欧空局材料和工艺工程师Malgorzata Holynska说。“相反,我们的概念是有一个分层的解决方案,并确定哪种功能层的组合在与月壤的物理和化学相互作用方面效果最好,以及如何最好地连接它们。然后,我们根据欧空局机器人和人类探索局的同事贡献的标准来测试这些不同的堆栈。这里的挑战是使测试尽可能地稳健,拿出可信的结果来指导我们的取舍和下选的选择。”

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