Flüssiger Stickstoff könnte Mondanzüge frei von Mondstaub halten

Lästiger Mondstaub ist ein lästiger Haken für Astronauten, die auf dem Mond landen – er haftet an fast allem. Neue Forschungsergebnisse der Washington State University haben möglicherweise den Code für die Staubfreiheit von Raumanzügen geknackt, da unter Druck stehender flüssiger Stickstoff verwendet wurde, um Staub buchstäblich von Oberflächen zu blasen.

Während der Tests stellte das Forschungsteam fest, dass ein mit flüssigem Stickstoff gefülltes Sprühgerät durchschnittlich 98 % des am Stoff haftenden Staubs entfernen kann, wenn es im Vakuum verwendet wird, um eine Luftschleuse zu simulieren. Das Spray verursachte als Ergebnis der Behandlung minimale Schäden an Raumanzügen, die von simulierten Astronauten getragen wurden – Barbie-Puppen in Mondanzügen. Die Studie wurde letzten Monat in veröffentlicht Raum Akta.

Gleichzeitig stellte das Team fest, dass das Flüssigstickstoff-Aerosol über insgesamt 233 Zyklen in 26 Raumanzugproben die Textur des Raumanzugs leicht verschlechterte. Um Mondstaub zu simulieren, verwendete der Forscher Vulkanasche vom Mount St. Helens sowie Materialien von Offplanet Research und Exolith Labs.

In ihrer Studie schrieben die Wissenschaftler, dass Mondstaub „schädlich für die menschliche Gesundheit und Ausrüstung ist, was die Minderung für Mondmissionen von größter Bedeutung macht“. „Das kryogene Flüssigkeitsaerosol ist ein kürzlich entwickeltes Konzept, das einfach und für die Staubbekämpfung in der Mondumgebung geeignet ist.“

Astronauten auf den Apollo-Missionen zum Mond verwendeten eine Bürste, um zu versuchen, Mondstaub von ihren Anzügen zu entfernen, aber diese Methode beschädigte den Stoff durch die ständige Reibung und den harten Mondstaub.

„Mondstaub ist elektrostatisch aufgeladen, er ist abrasiv und gelangt überall hin, was es zu einem sehr schwierigen Material macht, mit ihm zu arbeiten“, sagte Ian Wells von der Washington State University. Pressemitteilung. Wells ist der Erstautor des Artikels und Student am College of Mechanical and Materials Engineering der Washington State University. „Am Ende hat man eine minimal dünne Staubschicht, die einfach alles bedeckt.“

Flüssigstickstoffspray ignoriert die Verwendung von physikalischer Korrosion zugunsten des Leidenfrost-Effekts, der häufig zu beobachten ist, wenn ein Tropfen kaltes Wasser über eine heiße Pfanne tanzt, da er durch eine darunter liegende Dampfschicht von der heißen Oberfläche isoliert ist. Sprühen funktioniert ähnlich, sagen Wells und seine Kollegen; Kalte Flüssigstickstoffperlen auf einem wärmeren Raumanzug umhüllen Staubpartikel, bevor sie an die Oberfläche des Gewebes schwimmen.

TDie Forscher reinigten die Raumanzüge mit schwungvollen Bewegungen unter Verwendung eines Sprays aus flüssigem Stickstoff (siehe mittleres Bild oben)., was ein effektiver Weg war, simulierten Staub zu entfernen. ANach der FleckenreinigungAber, Die Die Anzüge sahen etwas schmutziger aus (siehe rechtes Bild oben), also wWir haben Wells um Klärung gebeten. Er er hat das gesagtEs ist möglich, dass Partikel bestimmter Größe erfolgreich aus dem Anzug entfernt wurden, während andere zurückgelassen wurden, wodurch der Anzug schmutziger aussieht. Wells deutete auch an, dass die punktuelle Behandlung des Anzugs Staub aufwirbeln könnte, der sich nach dem ersten Wischen abgesetzt hatte.

Mondstaub ist ein sehr feines Material, aber auch unglaublich scharf – er kann tatsächlich kleine Risse in Raumanzügen und Schuhen verursachen und sogar gesundheitliche Probleme verursachen. Apollo 17-Astronaut Harrison Schmidt bemerkte „Mond-Heuschnupfen“ Mondstaub haftet an der Lunge und verursacht Entzündungen und Verstopfungen. Staubpartikel können in Lebensräumen und Modulen von Raumanzügen herumlungern, und da die Schwerkraft des Mondes viel geringer ist als die der Erde, bleiben diese Partikel viel länger herum, nur um von einem ahnungslosen Astronauten eingeatmet zu werden. Deshalb ist eine effektive Raumanzugreinigung so wichtig.

„[Lunar dust] „Es hat viele Probleme mit sich gebracht, die sowohl Missionen als auch Astronauten nach ihrer Rückkehr nach Hause betrafen“, sagte Wells in der Pressemitteilung.

Anscheinend wissen die Forscher nicht, wie dieses Spray in einer auf dem Mond geparkten Mondlandefähre funktionieren würde, wo die Schwerkraft etwa 16,6 % der Erdanziehungskraft beträgt. Außerdem würde diese Reinigungstechnologie Sprüher und Bottiche erfordern, die für die Raumfahrt ausgelegt sind, und Missionen müssten zusätzliche Ladungen von flüssigem Stickstoff beinhalten. Trotz allem scheinen die positiven Aspekte die negativen zu überwiegen, was die Flüssigstickstoff-Reinigungstechnologie zu einer lohnenden Investition für zukünftige Missionen zum Mond macht.

Die NASA schickt mehr Astronauten zum Mond Im Rahmen des Artemis-Programms mit zwei Besatzungsmitgliedern Landung am Südpol des Mondes Nicht vor 2025. Da das Artemis-Programm eine neue Ära der Monderkundung einleitet – in der Menschen mehr Zeit als je zuvor auf der Oberfläche verbringen – ist eine effiziente Methode zur Reinigung von Raumanzügen ein Detail, das die Behörden berücksichtigen müssen, um einen reibungslosen Halt zu fördern … der Menschheit auf dem Mond.

Dieser Beitrag wurde aktualisiert, um Wells‘ Erklärung darüber aufzunehmen, warum punktuelle Reinigungsbemühungen weniger hygienisch zu sein scheinen als allgemeine Reinigungsbemühungen.

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