WikiDer > Имитатор лунного реголита

Lunar regolith simulant
Баночка имитатора луны АО-1А 1 кг.
Примерно 15 грамм АО-1А

А имитатор лунного реголита представляет собой земной материал, синтезированный для приближения химических, механических или инженерных свойств, а также минералогии и распределения частиц по размерам лунного реголит.[1] Имитаторы лунного реголита используются исследователями, которые хотят исследовать обработку материалов, раскопки, транспортировку и использование лунного реголита. Образцы реального лунного реголита слишком малочисленны и слишком малы для таких исследований, и в любом случае они были загрязнены воздействием атмосферы Земли.

Ранние симуляторы

В преддверии Программа Аполлон, измельченные земные породы были впервые использованы для моделирования предполагаемых почв, с которыми астронавты столкнутся на поверхности Луны.[2] В некоторых случаях свойства этих ранних имитаторов существенно отличались от реальной лунной почвы, и проблемы, связанные с широко распространенными мелкозернистыми острыми пылинками на Луне, стали неожиданностью.[3]

Более поздние симуляторы

После Аполлона и особенно во время развития Программа Созвездие, было большое распространение лунных симуляторов, произведенных различными организациями и исследователями. Многим из них были присвоены трехбуквенные сокращения, чтобы различать их (например, MLS-1, JSC-1), и номера для обозначения последующих версий. Эти имитаторы широко подразделялись на высокогорные или кобыльские почвы и обычно производились путем дробления и просеивания аналогичных земных пород (анортозит для высокогорья, базальт для кобылы). Возвращенные образцы Apollo и Luna использовались в качестве справочных материалов для определения конкретных свойств, таких как химический состав элементов или гранулометрический состав. Многие из этих симуляторов подверглись критике со стороны известного лунного ученого Ларри Тейлора за отсутствие контроля качества и трату денег на такие функции, как нанофазное железо, не имеющее документально подтвержденного назначения.[4]

АО-1 и -1А

АО-1 (Космический центр Джонсона номер один) был имитатором лунного реголита, который был разработан в 1994 г. НАСА и Космический центр Джонсона. Его разработчики планировали приблизить его к лунный грунт из Мария. Он был получен из базальтовый зола с высоким содержанием стекла.[1]

В 2005 году НАСА заключило контракт с Orbital Technologies Corporation (ORBITEC) на вторую партию имитатора трех классов:[5]

  • АО-1АФ мелкий, средний размер 27 мкм
  • АО-1А, репродукция АО 1, размер менее 1 мм.
  • АО-1АЦ, крупнозернистый, гранулометрический состав <5 мм

В 2006 году НАСА получило 14 метрических тонн JSC-1A и по одной тонне AF и AC. Еще 15 тонн JSC-1A и 100 кг JSC-1F были произведены ORBITEC для коммерческой продажи, но ORBITEC больше не продает имитаторы. и была приобретена Sierra Nevada Corporation. Виртуальный институт исследований солнечной системы NASA (SSERVI) предлагает для ежедневной аренды 8-тонную песочницу коммерческого JSC ‐ 1A.[6]

АО-1А может геополимеризовать в щелочных растворах, в результате чего получается твердый, подобный камню материал.[7][8] Тесты показывают, что максимальная сжимающий и предел прочности при изгибе «лунного» геополимера сопоставима с обычными цементами.[8]

Геополимеры лунного (АО-1А) и марсианского (ОАО МАРС-1А) имитаторы пыли производства Бирмингемский университет[8]

JSC-1 и JSC-1A больше не доступны за пределами центров НАСА.

НУ-ЛХТ и ОБ-1

Два симулятора лунного нагорья, серия NU-LHT (тип лунного нагорья) и OB-1 (оливин-байтовнит), были разработаны и произведены в преддверии мероприятий Constellation. Оба этих симулятора получены в основном из редких анортозит отложения на Земле. Для NU-LHT анортозит происходил из комплекса Стиллуотер, а для OB-1 он поступал из анортозита Шаумер в Онтарио. Ни один из этих симуляторов не получил широкого распространения.

Недавние симуляторы

Большинство ранее разработанных лунных симуляторов больше не производятся и не распространяются за пределами НАСА. Несколько компаний пытались продать имитаторы реголита с целью получения прибыли, в том числе Zybek Advanced Products, ORBITEC и Deep Space Industries. Ни одна из этих попыток не увенчалась успехом. НАСА не может продавать симуляторы или бесплатно распространять неограниченное количество; тем не менее, НАСА может назначить определенное количество симулятора победителям гранта.

Недавно было разработано несколько лунных симуляторов, которые либо продаются на коммерческой основе, либо доступны для аренды внутри больших бункеров реголита. К ним относятся OPRL2N Стандартный представитель имитатора лунной кобылы[9] и Стандартный представитель симулятора лунного нагорья.[10] Off Planet Research также производит индивидуальные симуляторы для определенных мест на Луне, включая симуляторы лунного полярного ледяного реголита, которые включают летучие вещества, идентифицированные в LCROSS миссия.

Другие симуляторы включают Симулятор Лунного нагорья (LHS-1)[11] и Лунный симулятор кобылы (LMS-1)[12] производится и распространяется некоммерческой лабораторией Exolith Lab. Университет Центральной Флориды.[13]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Дэвид С. Маккей; Джеймс Л. Картер; Уолтер У. Боулс; Карлтон С. Аллен и Джудит Х. Олтон (1994). «АО-1: Новый имитатор лунного грунта» (PDF). В Родни Г. Гэллоуэй и Стэнли Локай (ред.). Проектирование, строительство и операции в космосе IV; Материалы 4-й Международной конференции, Альбукерке, Нью-Мексико, 26 февраля - 3 марта 1994 г.. 2. Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей. С. 857–866. ISBN 0872629376.
  2. ^ Солсбери, Джон (1964). "Исследования характеристик вероятных материалов лунной поверхности". Специальные отчеты Air Force Cambridge Research Laboratories (США). 20.
  3. ^ Гайер, Джеймс (2005). «Влияние лунной пыли на системы EVA во время миссий Аполлона» (PDF). Технические отчеты НАСА (2005–213610).
  4. ^ Тейлор, Лоуренс; Питерс, Карл; Бритт, Дэниел (2016). «Оценки имитаторов лунного реголита». Планетарная и космическая наука. 126: 1–7. Bibcode:2016П & СС..126 .... 1Т. Дои:10.1016 / j.pss.2016.04.005.
  5. ^ http://isru.msfc.nasa.gov/lib/workshops/2009/03_JSC-1A_Lunar_RegSimulant_Update_BGustafson.pdf
  6. ^ Виртуальный институт исследований солнечной системы НАСА (SSERVI)
  7. ^ Монтес, Бруссар, Гонгре, Симичевич, Мехиа, Тхам, Аллуш, Дэвис; Оценка геополимерного связующего материала лунного реголита в качестве материала для защиты от радиоактивного излучения для космических исследований, Adv. Space Res. 56: 1212–1221 (2015).
  8. ^ а б c Алексиадис, Альберини, Мейер; Геополимеры из имитаторов лунного и марсианского грунта, Adv. Space Res. (2017) 59: 490–495, Дои:10.1016 / j.asr.2016.10.003
  9. ^ OPRL2N Стандартный представитель имитатора лунной кобылы
  10. ^ OPRH2N Стандартный представитель имитатора лунного нагорья
  11. ^ Симулятор Лунного нагорья (LHS-1)
  12. ^ Лунный симулятор кобылы (LMS-1)
  13. ^ Exolith Lab

дальнейшее чтение

  • Бонни Купер (2007). «Приложение C: Имитаторы лунного грунта». У Дэвида Г. Шранка; Бертон Л. Шарп; Бонни Л. Купер; Мадху Тангавелу (ред.). Луна: ресурсы, будущее развитие и заселение (2-е изд.). Springer. С. 257–268. ISBN 9780387360553.
  • П. Карпентер; L Sibille; S Wilson; Г. Микер (2006). «Разработка стандартизированных материалов, имитирующих лунный реголит». Микроскопия и микроанализ. 12 (Дополнение 02) (S02): 886–887. Bibcode:2006MiMic..12..886C. Дои:10.1017 / S143192760606301X.
  • Д. С. Маккей; Дж. Л. Картер; W. W. Boles; К. С. Аллен и Дж. Х. Альтон (1993). «ОАО-1: Новый имитатор лунного реголита». Луна и планетология XXIV. Конференция по лунной и планетарной науке. С. 963–964. Bibcode:1993ЛПИ .... 24..963М.
  • Дж. Ледли Клоски; Штейн Стуре; Хон-Йим Ко и Фрэнк Барнс (1996). «Механические свойства имитатора лунного реголита АО-1». В Стюарте В. Джонсоне (ред.). Проектирование, строительство и эксплуатация в космосе 5: Материалы пятой Международной конференции по космосу '96, проходившей в Альбукерке, штат Нью-Мексико, 1–6 июня 1996 г.. Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей. С. 680–688. Дои:10.1061/40177(207)94). ISBN 0784401772.
  • Юнчун Чжэн; Шицзе Ван; Цзыюань Оуян; Юнляо Цзоу; Цзяньчжун Лю; Чунлай Ли; Сюнъяо Лия; Цзюньмин Фэн (02.02.2009). «Имитатор лунного грунта КАС-1». Успехи в космических исследованиях. 43 (3): 448–454. Bibcode:2009AdSpR..43..448Z. Дои:10.1016 / j.asr.2008.07.006. - также: