NASA使用彈道氣槍並類比月球岩石以找到耐用的太空織物
據外媒報導,月球表面是一個惡劣的環境,那裡沒有空氣、低重力、灰塵和微隕石–微小的岩石或金屬顆粒–的飛行速度超過22000英里/小時。 這些條件會對宇航員、他們的住所和航太器構成危險。 NASA葛籣研究中心彈道衝擊實驗室的工程師正在努力幫助該機構為未來的Artemis任務選擇材料並預測它們在月球表面的表現。
這個創新的實驗室擁有一把40英尺長的氣槍,它能以每秒3000英尺的速度發射,其已經成為NASA的一個首選目的地,因為它正在研究從鳥類跟飛機碰撞的影響到對航太器的彈道衝擊等情況。
現在,該團隊被要求測試幾種不同的織物,這些織物將在Artemis登月和其他任務中保護人類。
彈道衝擊實驗室的技術負責人Mike Pereira說道:「如果物體是加壓的,洩漏可能是災難性的,這取決於洩漏的大小和速度。 進行這種類型的彈道衝擊試驗對NASA的各種航空和空間探索任務至關重要,從而確保設備和材料的可靠性。 “
在首個系列測試中,該團隊評估了NASA正在考慮用於棲息地的材料,這些材料被設計為相對柔軟和靈活,但如果被擊中則非常堅硬。
為了評估潛在的織物並衡量需要多少層才能阻止微隕石的穿透,工程師們使用該設施的氣槍向各種織物發射鋼珠軸承。 該團隊將氣槍連接到一個真空室以消除空氣阻力從而使其能更快地射擊,同時一套感測器和高速攝像機測量每種材料如何吸收或偏轉能量。
由此產生的衝擊將每種織物帶到了失敗的邊緣,這樣,研究人員才能更好地瞭解耐用性的上限並確保每種織物都能應對太空探索的嚴酷、懲罰性環境。
測試的其他材料包括可用於月球表面和軌道上艙外活動的航太服。 Pereira指出,瞭解材料對衝擊的反應對宇航員的安全非常重要。
複合材料是各種物質的組合,其中包括用於提高強度的纖維和用於傳遞應力和能量的粘結樹脂。 為了評估這些潛在的材料,工程師們使用實驗室的垂直衝擊落下試驗器,進而將玄武岩製成的類比月球岩石投擲到潛在的宇航服材料上。
NASA約翰遜航太中心的工程師們正在分析彈道測試數據以確定哪些材料最適合各種月球探測專案。
格倫團隊的下一個挑戰是測試可以捕獲空間碎片的材料。 考慮到使用的方便性和發射品質的減少,更輕更強的新型氣凝膠可能是開發和部署空間設備的關鍵。