5月 19, 2024

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液体窒素は、月の塵から月のスーツを守ることができます

液体窒素は、月の塵から月のスーツを守ることができます

これらの実験中に怪我をしたバービー人形はいませんでした。
写真: I.ウェルズ他、2023年

迷惑な月のほこりは、月に着陸する宇宙飛行士にとって厄介な問題です。 ワシントン州立大学の新しい研究は、宇宙服をほこりのない状態に保つためのコードを解読した可能性があります.加圧された液体窒素が文字通り表面からほこりを吹き飛ばすために使用された.

テスト中、研究チームは、液体窒素で満たされた噴霧器が、エアロックをシミュレートするために真空中で使用された場合、布地に付着したほこりの平均 98% を除去できることを発見しました. スプレーは、模擬宇宙飛行士が着用した宇宙服(月面のスーツを着たバービー人形)に最小限の損傷しか与えませんでした。 この研究は先月、 スペースアクタ.

同時に、チームは、26 の宇宙服サンプルで合計 233 サイクルにわたって、液体窒素エアロゾルが宇宙服の質感をわずかに劣化させたことを発見しました。 月の塵をシミュレートするために、研究者はセントルイス山の火山灰を使用しました。 Helens、および Offplanet Research と Exolith Labs からの資料。

彼らの研究では、科学者たちは、月の塵は「人間の健康と機器に有害であり、月のミッションにとって最も重要な緩和を行う」と書いています。 「極低温液体エアロゾルは、最近開発されたコンセプトであり、月面環境での粉塵除去にシンプルで適しています。」

液体窒素の霧は頑固な月の塵をきれいにすることができます

月へのアポロ計画の宇宙飛行士は、ブラシを使ってスーツから月のほこりを取り除こうとしましたが、この方法では、絶え間ない摩擦と激しい月のほこりから生地が損傷しました.

ワシントン州立大学のイアン・ウェルズ氏は、「月のちりは静電気を帯びており、研磨性があり、あらゆる場所に付着するため、扱いが非常に難しい物質です」と述べています。 プレスリリース. ウェルズはこの論文の筆頭著者であり、ワシントン州立大学機械材料工学部の学生です。 「最終的には、すべてを覆うだけの最小限の薄いほこりの層になります。」

液体窒素スプレーは、ライデンフロスト効果を支持して物理的腐食の使用を無視します。ライデンフロスト効果は、冷たい水の塊が熱い鍋の上で踊るときによく見られます。これは、下にある蒸気の層によって熱い表面から断熱されているためです。 スプレーも同様の方法で機能すると、ウェルズと彼の同僚は言います。 暖かい宇宙服の冷たい液体窒素ビーズが、布地の表面に浮かぶ前にほこりの粒子を包み込みます。

月面の宇宙飛行士のポーズをとるバービー人形は、清掃前 (左)、スプレー掃除動作後の人形 (中央)、スポット トリートメント後 (右) に、シミュレートされた月のほこりで覆われています。

月面の宇宙飛行士のポーズをとるバービー人形は、清掃前 (左)、スプレー掃除動作後の人形 (中央)、スポット トリートメント後 (右) に、シミュレートされた月のほこりで覆われています。
写真: I.ウェルズ他、2023年。

t研究者たちは、液体窒素のスプレーを使って宇宙服を掃除しました (上の中央の画像を参照)。、これはシミュレートされたほこりを取り除く効果的な方法でした。 aスポットクリーニング後、 しかし、スーツが少し汚く見えた (上右画像参照)なのでw説明を求めてウェルズに連絡を取りました。 彼 彼は言った特定のサイズの粒子がスーツから正常に除去された可能性がありますが、他のサイズの粒子は取り残され、スーツが汚れたように見えます. ウェルズはまた、スーツの部分的な処理が、最初の掃除の後に落ち着いたほこりをかき立てる可能性があることを示唆しました.

月の塵は非常に細かい物質ですが、信じられないほど鋭利でもあります。実際、宇宙服や靴に小さな破れが生じたり、健康上の問題を引き起こす可能性さえあります。 アポロ 17 号の宇宙飛行士ハリソン・シュミットは次のように述べています。 「月の花粉症」 ムーンダストは肺に付着し、炎症やうっ血を引き起こします。 ほこりの粒子は、宇宙服の生息地やモジュールでうろつくことができ、月の重力は地球よりもはるかに小さいため、これらの粒子ははるかに長く滞留し、疑いを持たない宇宙飛行士が吸い込むだけです. これが、効果的な宇宙服のクリーニングが非常に重要である理由です。

“[Lunar dust] ウェルズ氏はプレスリリースで、「帰国後の宇宙飛行士だけでなくミッションにも影響を与える多くの問題を引き起こした」と述べた。

どうやら、研究者たちは、重力が地球の約 16.6% である月に駐車された月面着陸船の中で、このスプレーがどのように機能するかを知りません。 また、この洗浄技術には、宇宙飛行用に設計された噴霧器とタンクが必要であり、ミッションには液体窒素の追加料金が含まれる必要があります。 とはいえ、ポジティブな面はネガティブな面を上回り、液体窒素洗浄技術は将来の月へのミッションに投資する価値があるようです。

NASA はさらに多くの宇宙飛行士を月に送り込んでいます アルテミス計画の一環として、乗組員2名とともに 月の南極に着陸 2025 年以前ではありません。アルテミス計画が月面探査の新時代の到来を告げる中、人類はこれまで以上に多くの時間を地表で過ごすようになりました。宇宙服を効率的に洗浄する方法は、円滑な足掛かりを促進するために機関が考慮する必要がある 1 つの詳細です。 . 月の人類。

この投稿は更新され、スポットクリーニングの取り組みが一般的なクリーニングの取り組みよりも衛生的でないと思われる理由についてのウェルズの説明が含まれています.

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