액체 질소 스프레이로 잘 지워지지 않는 달 먼지를 청소할 수 있습니다.

[아름이]

액체 질소 스프레이로 잘 지워지지 않는 달 먼지를 청소할 수 있습니다.
날짜:
2023년 2월 28일
원천:
워싱턴 주립대학교
요약:
액체 질소 스프레이는 우주복에서 시뮬레이션된 거의 모든 달 먼지를 제거할 수 있으므로 잠재적으로 미래의 달 착륙 우주 비행사에게 중요한 문제를 해결할 수 있습니다.

전체 이야기
워싱턴 주립 대학 연구원들이 개발한 액체 질소 스프레이는 우주복에서 시뮬레이션된 거의 모든 달 먼지를 제거할 수 있어 잠재적으로 미래의 달 착륙 우주 비행사에게 중요한 문제를 해결할 수 있습니다.

분무기는 진공 환경에서 우주복 손상을 최소화하면서 달 먼지 모의물질을 98% 이상 제거했으며 이전에 조사된 어떤 기술보다 더 나은 성능을 보였습니다. 연구원들은 그들의 작업을 Acta Astronautica 저널에 보고합니다 .

사람들은 인간을 달에 보내는 데 성공했지만 인간을 그곳에서 깨끗하게 유지하는 방법을 알아내지 못했습니다. 가장 끈적끈적한 포장 땅콩과 마찬가지로 달 먼지는 만지는 모든 것에 달라붙습니다. 포장 땅콩보다 더 나쁜 것은 먼지가 분쇄된 유리 섬유의 농도인 매우 미세한 입자로 구성되어 있다는 것입니다.

논문의 제1저자이자 WSU 기계 및 재료 공학부 4학년인 Ian Wells는 "달 먼지는 정전기로 대전되고 연마성이 있으며 모든 곳에 도달하기 때문에 다루기가 매우 어려운 물질입니다."라고 말했습니다. "당신은 모든 것을 덮는 최소한의 미세한 먼지 층으로 끝납니다."

1960년대와 1970년대 초에 6명의 아폴로 유인 달 착륙 임무 동안 우주비행사들은 우주복에서 먼지를 제거하기 위해 브러시를 사용했지만 잘 작동하지 않았습니다. 연마제와 작은 먼지 입자는 엔진과 전자 장치에 들어갈 수 있습니다. 그들은 또한 우주복에 들어가 봉인을 파괴하고 일부 값비싼 우주복을 사용할 수 없게 만들었습니다. 우주 비행사들도 "달 꽃가루 알레르기"에 시달렸으며 연구원들은 먼지에 더 오래 노출되면 흑폐병과 유사한 폐 손상을 일으킬 수 있다고 생각합니다.

Wells는 "그것은 임무와 우주비행사가 집으로 돌아오면 영향을 미치는 많은 문제를 제기했습니다."라고 말했습니다.

NASA 아르테미스 임무는 2025년에 최초의 여성과 최초의 유색인종을 달에 착륙시키는 것을 목표로 하고 있으며 궁극적으로 더 많은 행성 탐사를 위한 베이스캠프를 그곳에 세울 수 있기를 희망하므로 그들은 달 먼지 문제에 대한 해결책을 찾는 데 관심이 있습니다.

그들의 작업에서 연구팀은 라이덴프로스트 효과를 사용하여 우주복을 청소하는 기술을 시연했습니다. 그 효과는 뜨거운 프라이팬에 찬물을 부었을 때 알 수 있습니다. 더 따뜻한 먼지로 덮인 물질에 매우 차가운 액체 질소를 분사하면 먼지 입자가 구슬처럼 생겨 질소 증기 위로 떠내려갑니다.

연구팀은 일반적인 대기 조건과 우주 공간에 가까운 진공 상태에서 청소 방법을 테스트했으며 진공 환경에서 분무기가 더 잘 작동했습니다.

액체 질소 스프레이는 다른 청소 방법보다 우주복 재료에 훨씬 더 부드럽습니다. 솔은 한 번만 닦은 후에 우주복 재료를 손상시켰지만, 액체 질소 스프레이는 손상이 발생하기까지 75주기가 걸렸습니다.

NASA 보조금의 지원을 받은 연구원의 혁신적인 청소 아이디어는 작년에 기관의 BIG(획기적이고 혁신적이며 판도를 바꾸는) 아이디어 챌린지에서 최우수상을 받았습니다. Wells 외에도 이 논문의 학부 연구원에는 John Bussey와 Nathaniel Swets가 포함되었습니다. 기계 및 재료 공학부 부교수인 Jacob Leachman이 프로젝트를 이끌었습니다.

연구원들은 현재 먼지 입자와 액체 질소 사이의 복잡한 상호작용을 완전히 이해하고 모델링하기 위해 노력하고 있습니다. 그들은 또한 달의 중력과 같이 우주 공간에 더 근접한 조건에서 기술을 추가로 테스트하기 위해 또 다른 보조금을 신청하고 있습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/