Исследователи из Университета штата Вашингтон создали для кукол Барби самодельные скафандры, которые похожи на те, что используют в НАСА. Затем команда обработала кукол жидким азотом, чтобы проверить, насколько хорошо криогенная жидкость может удалить лунную пыль.
В качестве пыли использовали вулканический пепел, собранный в результате извержения Сент-Хеленс в 1980 году. Учёные обнаружили, что распыление жидкого азота на кукол в скафандрах не только удалило более 98% заменителя лунной пыли, но и не нанесло практически никакого ущерба кевлароподобному материалу костюма.
Астронавты программы «Аполлон» использовали щётки, чтобы смахивать пыль со своих костюмов после выхода на Луну, что в конечном итоге приводило к ухудшению качества материала. Команда разрабатывает свой метод очистки для новой программы «Артемида» и выиграла конкурс космических инноваций 2021 года Breakthrough, Innovative and Game-Changing (BIG) Idea Challenge.
Лунная пыль не только липкая, но и контакт с ней может оказаться токсичным для клеток человека и привести к «лунной сенной лихорадке», заболеванию, которое вызывает слезотечение, боль в горле и чихание. Как отмечает студент факультета машиностроения в Университете штата Вашингтон Ян Уэллс, она «электростатически заряжена и проникает повсюду». «Пыль может проникнуть в уплотнения скафандров и сделать их непригодными для использования, поскольку из-за большого количества пыли они не будут герметично закрываться. Она также может оказать негативное воздействие на лёгкие любого, поскольку это похоже на дыхание через измельчённое стекловолокно», — отметил он.
Эксперимент с жидким азотом сработал благодаря явлению, известному как эффект Лейденфроста, который наблюдается, когда вода попадает на поверхность, чья температура выше её точки кипения, заставляя каплю «скользить по поверхности». «Когда жидкий азот кипит, он расширяется в 800 раз, и это выглядит почти как небольшой взрыв, когда капля ударяется о поверхность горячего материала. Поскольку он взрывается и расширяется так сильно, то может отталкивать эти частицы далеко от поверхности», — пояснил соавтор работы Джейкоб Личман, доцент Школы машиностроения и материаловедения Университета штата Вашингтон.
«Мы использовали куклу в первую очередь потому, что она выполнена в масштабе 1/6 человека. Однако она также была выбрана, поскольку цель миссии заключается в том, чтобы отправить первую женщину и цветного человека на Луну, и мы хотели, чтобы наш проект отражал эту приверженность разнообразию», — сказал Уэллс.
Ранее Axiom Space и Prada представили дизайн скафандра Axiom Extravehicular Mobility Unit (AxEMU) для лунной миссии НАСА «Артемида 3», которая запланирована на 2026 год. Он позволит астронавтам выдерживать низкие температуры в постоянно затенённых регионах Луны и высокие температуры на южном полюсе, а также защитит их от лунной пыли. Скафандр выполнен из белого теплоотражающего материала.
Источник новости: habr.com
