Maggio 21, 2024

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L’azoto liquido potrebbe mantenere le tute lunari libere dalla polvere lunare

L’azoto liquido potrebbe mantenere le tute lunari libere dalla polvere lunare

Nessuna bambola Barbie è rimasta ferita durante questi esperimenti.
immagine: I. Wells et al., 2023

La fastidiosa polvere lunare è un fastidioso intoppo per gli astronauti che atterrano sulla luna: si attacca praticamente a tutto. Una nuova ricerca della Washington State University potrebbe aver decifrato il codice per mantenere le tute spaziali prive di polvere, poiché l’azoto liquido pressurizzato è stato utilizzato per rimuovere letteralmente la polvere dalle superfici.

Durante i test, il team di ricerca ha scoperto che uno spruzzatore riempito con azoto liquido può rimuovere in media il 98% della polvere che aderisce al tessuto se utilizzato nel vuoto per simulare una sacca d’aria. Lo spray ha causato danni minimi alle tute spaziali indossate da astronauti simulati – bambole Barbie in tute lunari – come risultato del trattamento. La ricerca è stata pubblicata il mese scorso in atti spaziali.

Allo stesso tempo, il team ha scoperto che su un totale di 233 cicli in 26 campioni di tuta spaziale, l’aerosol di azoto liquido ha leggermente degradato la struttura della tuta spaziale. Per simulare la polvere lunare, il ricercatore ha utilizzato la cenere vulcanica del Monte St. Helens, così come i materiali di Offplanet Research e Exolith Labs.

Nel loro studio, gli scienziati hanno scritto che la polvere lunare è “dannosa per la salute e le attrezzature umane, rendendo la mitigazione di fondamentale importanza per le missioni lunari”. “L’aerosol liquido criogenico è un concetto sviluppato di recente, semplice e adatto all’abbattimento della polvere nell’ambiente lunare”.

Una nebbia di azoto liquido può pulire la polvere lunare ostinata

Gli astronauti delle missioni Apollo sulla Luna hanno usato un pennello per cercare di rimuovere la polvere lunare dalle loro tute, ma questo metodo ha danneggiato il tessuto a causa del costante attrito e della dura polvere lunare.

“La polvere lunare è caricata elettrostaticamente, è abrasiva e arriva ovunque, il che la rende un materiale molto difficile con cui lavorare”, ha affermato Ian Wells della Washington State University. comunicato stampa. Wells è il primo autore dell’articolo e uno studente del College of Mechanical and Materials Engineering della Washington State University. “Ti ritrovi con uno strato minimo di polvere sottile che copre tutto.”

Lo spray all’azoto liquido ignora l’uso della corrosione fisica a favore dell’effetto Leidenfrost, che si vede comunemente quando una goccia di acqua fredda danza su una padella calda, perché è isolata dalla superficie calda da uno strato di vapore sottostante. Wells ei suoi colleghi affermano che la spruzzatura funziona in modo simile; Gocce di azoto liquido freddo su una tuta spaziale più calda avvolgono le particelle di polvere prima che galleggino sulla superficie del tessuto.

La bambola Barbie posa per un astronauta lunare ed è ricoperta di polvere lunare simulata prima della pulizia (a sinistra), la bambola dopo i suoi movimenti di spazzata con lo spray (al centro) e dopo il trattamento delle macchie (a destra).

La bambola Barbie posa per un astronauta lunare ed è ricoperta di polvere lunare simulata prima della pulizia (a sinistra), la bambola dopo i suoi movimenti di spazzata con lo spray (al centro) e dopo il trattamento delle macchie (a destra).
immagine: I. Wells et al., 2023.

TI ricercatori hanno pulito le tute spaziali con movimenti ampi usando uno spruzzo di azoto liquido (vedi immagine centrale sopra)., che era un modo efficace per rimuovere la polvere simulata. UNDopo la pulizia delle macchieMa, IL Gli abiti sembravano un po’ più sporchi (vedi immagine a destra sopra), quindi wAbbiamo contattato Wells per chiarimenti. Lui Lui ha detto cheÈ possibile che alcune particelle di dimensioni siano state rimosse con successo dalla tuta, mentre altre siano state lasciate indietro, facendo sembrare la tuta più sporca. Wells ha anche suggerito che il trattamento mirato della tuta potrebbe sollevare la polvere che si era depositata dopo la spazzata iniziale.

La polvere lunare è un materiale molto fine, ma è anche incredibilmente tagliente: può, infatti, causare piccoli strappi nelle tute spaziali e nelle scarpe e persino causare problemi di salute. L’astronauta dell’Apollo 17 Harrison Schmidt ha osservato “Febbre da fieno lunare” La polvere lunare si attacca ai polmoni e provoca infiammazione e congestione. Le particelle di polvere possono vagare negli habitat e nei moduli delle tute spaziali, e poiché la gravità della luna è molto inferiore a quella della Terra, queste particelle rimarranno in giro molto più a lungo solo per essere inalate da un ignaro astronauta. Questo è il motivo per cui un’efficace pulizia della tuta spaziale è così importante.

“[Lunar dust] “Ha posto molti problemi che hanno colpito le missioni e gli astronauti una volta tornati a casa”, ha detto Wells nel comunicato stampa.

Apparentemente, i ricercatori non sanno come funzionerebbe questo spray all’interno di un lander lunare parcheggiato sulla Luna, dove la gravità è circa il 16,6% di quella terrestre. Inoltre, questa tecnologia di pulizia richiederebbe spruzzatori e vasche progettati per il volo spaziale e le missioni dovrebbero includere cariche aggiuntive di azoto liquido. Detto questo, gli aspetti positivi sembrano superare gli aspetti negativi, rendendo la tecnologia di pulizia con azoto liquido un investimento utile per le future missioni sulla luna.

La NASA sta inviando più astronauti sulla luna Come parte del programma Artemis, con due membri dell’equipaggio Atterraggio sul polo sud lunare Non prima del 2025. Mentre il programma Artemis inaugura una nuova era di esplorazione lunare – con gli umani che trascorrono più tempo che mai sulla superficie – un modo efficiente per pulire le tute spaziali è un dettaglio che le agenzie devono considerare per promuovere un punto d’appoggio regolare .umanità sulla luna.

Questo post è stato aggiornato per includere la spiegazione di Wells del motivo per cui gli sforzi di pulizia dei punti sembrano meno igienici di uno sforzo di pulizia generale.

Di più: Abbiamo bisogno di tempi lunari standard

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