Sprej sa tečnim azotom koji su razvili istraživači Vašingtonskog državnog univerziteta može ukloniti skoro svu simuliranu mesečevu prašinu iz svemirskog odela, potencijalno rešavajući ono što je značajan izazov za buduće astronaute koji sleću na Mesec.
Prskalica je uklonila više od 98% simulanta mesečeve prašine u vakuumskom okruženju uz minimalno oštećenje svemirskih odela, radeći bolje od bilo koje tehnike koja je prethodno istražena. Istraživači izveštavaju o svom radu u časopisu Acta Astronautica.
Dok su ljudi uspeli da postave ljude na Mesec, nisu smislili kako da ih tamo održe čistima. Slično kao i kikiriki s najlepljivijim pakovanjem, mesečeva prašina se lepi za sve što dotakne. Još gore od kikirikija za pakovanje, prašina se sastoji od veoma finih čestica koje su konzistencije mlevenog fiberglasa.
„Mjesečeva prašina je elektrostatički naelektrisana, abrazivna i svuda dolazi, zbog čega je veoma teško nositi se sa njom“, rekao je Ijan Vels, prvi autor rada i apsolvent na Školi za mašinstvo i inženjerstvo materijala VSU. „Završite sa finim slojem prašine kao minimumom koji samo pokriva sve.“
Tokom šest misija Apolo sa posadom na Mesec 1960-ih i ranih 1970-ih, astronauti su četkom pokušali da uklone prašinu sa svojih svemirskih odela, ali to nije dobro funkcionisalo. Abrazivne i sitne čestice prašine mogu ući u motore i elektroniku. Ušli su i u svemirska odela, uništavajući njihove pečate i čineći neka od skupih odela neupotrebljivim. Astronauti su takođe patili od „mesečeve polenske groznice“, a istraživači smatraju da bi duže izlaganje prašini moglo da izazove oštećenje pluća slično onome od crne plućne bolesti. Sprej sa tečnim azotom koji su razvili istraživači sa Vašingtonskog državnog univerziteta može ukloniti skoro svu simuliranu mesečevu prašinu iz svemirskog odela, potencijalno rešavajući ono što je značajan izazov za buduće astronaute koji sleću na Mesec. Prskalica je uklonila više od 98% simulanta mesečeve prašine u vakuumskom okruženju uz minimalno oštećenje svemirskih odela, radeći bolje od bilo koje tehnike koja je prethodno istražena. Kredit: VSU
„To je predstavljalo mnogo problema koji su uticali na misije, kao i na astronaute kada su se vratili kući“, rekao je Vels.
Misija NASA Artemis ima za cilj da spusti prvu ženu i prvu obojenu osobu na Mesec 2025. godine u nadi da će na kraju tamo postaviti bazni kamp za dalja planetarna istraživanja, tako da su zainteresovani da pronađu rešenje za problem mesečeve prašine.
U svom radu, istraživački tim je pokazao svoju tehnologiju koja koristi Leidenfrost efekat za čišćenje svemirskih odela. Efekat se može videti kada se na vreli tiganj sipa hladna voda, gde se ona zrna i pomera po tiganju. Poprskajte veoma hladan tečni azot na topliji materijal prekriven prašinom, a čestice prašine se uzdižu i otplivaju na pare azota.
Tim je testirao svoj metod čišćenja u normalnim atmosferskim uslovima i u vakuumu koji je sličniji svemiru, a prskalica je bolje radila u atmosferi vakuuma.
Sprej sa tečnim azotom je takođe bio mnogo nežniji za materijale svemirskog odela od drugih metoda čišćenja. Dok je četka prouzrokovala oštećenje materijala svemirskog odela nakon samo jednog četkanja, spreju tečnog azota je trebalo 75 ciklusa pre nego što je došlo do oštećenja.
Inovativna ideja o čišćenju istraživača osvojila je glavnu nagradu prošle godine na NASA-inom izazovu ideja za proboj, inovativnost i promjenu igre (BIG). Pored Velsa, istraživači na dodiplomskim studijama na radu uključivali su Džona Basija i Natanijela Svetsa. Jacob Leachman, vanredni profesor na Fakultetu za mašinstvo i inženjerstvo materijala, vodio je projekat.
Istraživači sada rade na tome da u potpunosti razumeju i modeliraju složene interakcije između čestica prašine i tečnog azota koji omogućavaju da proces čišćenja funkcioniše. Takođe se nadaju da će dalje testirati tehnologiju u uslovima koji su bliže svemiru, kao što je lunarna gravitacija.
