歐空局正在與法國工程公司Comex、德國紡織和纖維研究所以及奧地利太空論壇合作,尋找新的材料組合,以制造出更能抵抗月球塵埃破壞性和腐蝕性影響的宇航服和其他設(shè)備。未來宇航員返回月球時(shí)將面臨的最大挑戰(zhàn)之一是覆蓋月球大部分表面的月壤。這是數(shù)百萬年來微流星體撞擊和太陽輻射的結(jié)果,這種細(xì)碎的塵埃與陸地上的塵埃截然不同。
地球上的塵埃會(huì)受到侵蝕,使顆粒變得光滑,而月球上的塵埃顆粒則是鋒利的,具有磨損性。更糟糕的是,它帶有靜電荷,使它幾乎可以粘在任何東西上,而且它還具有一些令人不快的化學(xué)特性。其結(jié)果是阿波羅宇航員發(fā)現(xiàn)的塵埃到處都是,很快就遮住了遮陽板,堵塞了設(shè)備,同時(shí)也磨損了他們的宇航服層。最近,中國的 "玉兔 "號(hào)月球車在被部署到月球兩天后遇到的操作困難也被歸咎于這種塵埃。
“根據(jù)其來源地區(qū)的不同,塵埃可能具有非常不同的化學(xué)和磨蝕特性,其精確的特性取決于選定的著陸地點(diǎn)--這是另一個(gè)值得關(guān)注的因素,”歐空局結(jié)構(gòu)工程師Shumit Das說。“阿波羅”號(hào)的一個(gè)關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是,月壤的磨損效應(yīng)將是返回月球的主要限制因素。我們希望克服這一點(diǎn),并使宇航服能夠用于比每次阿波羅登陸所進(jìn)行的幾次太空行走更多的太空行走--我們的假設(shè)是高達(dá)2500小時(shí)的表面活動(dòng)。"
雖然歐空局沒有開發(fā)自己的宇航服,但該機(jī)構(gòu)正在研究能夠更好地抵御月壤的材料。這些材料不僅可以使宇航服更加耐用,還可以用來制作巡視器和其他機(jī)械的保護(hù)罩。
作為這項(xiàng)工作的一部分,歐空局團(tuán)隊(duì)正在使用最先進(jìn)的測(cè)試和一種名為EAC-1A的模擬月壤,該土壤由火山土壤制成,由該機(jī)構(gòu)在德國的歐洲宇航員中心開發(fā)。大部分測(cè)試是由德國紡織和纖維研究所進(jìn)行的,包括紡織品的磨損測(cè)試,高壓液體滲透性測(cè)試,以及暴露在真空室內(nèi)的極端溫度下。
測(cè)試的目的是研究新型月球宇航服的整個(gè)使用周期,以了解更多關(guān)于它們?nèi)绾瓮嘶男畔?-不僅在月球上,而且在它們存儲(chǔ)在Gateway前哨站上時(shí),它們可能會(huì)因潮濕和輻射而加速老化。
“沒有一種材料可以真正完成這項(xiàng)工作,”歐空局材料和工藝工程師Malgorzata Holynska說。“相反,我們的概念是有一個(gè)分層的解決方案,并確定哪種功能層的組合在與月壤的物理和化學(xué)相互作用方面效果最好,以及如何最好地連接它們。然后,我們根據(jù)歐空局機(jī)器人和人類探索局的同事貢獻(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)來測(cè)試這些不同的堆棧。這里的挑戰(zhàn)是使測(cè)試盡可能地穩(wěn)健,拿出可信的結(jié)果來指導(dǎo)我們的取舍和下選的選擇。”
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