На этом графике показана иллюстрация прототипа костюма, слева, наряду с образцами иска, включенных на настойчивость НАСА. Они являются первыми материалами скафона, когда -либо отправленными на Марс. Кредит: НАСА
В 2021 году на Марсе приземлились на Марсе, чтобы найти признаки древней микробной жизни, чтобы помочь ученым понять климат и географию планеты. Но еще одна ключевая цель — проложить путь к человеческому исследованию Марса, и, как часть этих усилий, Rover несет набор из пяти образцов материала схемы. Теперь, после того, как эти образцы перенесли четыре года воздействия на пыльную, пропитанную радиацией поверхность, ученые начинают следующую фазу их изучения.
Конечная цель состоит в том, чтобы точно предсказать использование срока службы Марса. То, что агентство узнает о том, как материалы работают на Марсе, сообщит о дизайне будущих скафандских площадок для первых астронавтов на красной планете.
«Это один из перспективных аспектов миссии Ровера-не просто думая о ее нынешней науке, но и о том, что будет дальше»,-сказал ученый-планетар Марк Фрис из космического центра Джонсона в Хьюстоне, который помог предоставить материалы с габелями. «Мы готовимся к людям в конечном итоге идут и исследуют Марс».
Образцы, каждые три четверти квадрата дюйма (20 миллиметров квадрата), являются частью калибровочной цели, используемой для проверки настройки Sherloc (сканирование среды обитаемой среды с комбинационными пусками и люминесценцией для органических веществ и химикатов), инструмента на конце рук.
Образцы включают кусок козырька поликарбонатного шлема; Vectran, резистентный материал, используемый для ладоней перчаток астронавта; два вида тефлона, которые обладают нежигальными свойствами, обновляемыми пылью; и обычно используемый материал скафеной, называемый орто-фабриком. Эта последняя ткань оснащена несколькими слоями, в том числе Nomex, пламенустойчивым материалом, найденным в пожарных нарядах; GORE-TEX, который является водонепроницаемым, но воздухопроницаемым; и Кевлар, сильный материал, используемый в пуленепробиваемых жилетах, который делает скафандры более устойчивыми к разрывам.
Марсианский износ
Марс далеко не гостеприимный. Он имеет температуру замерзания, тонкая пыль, которая может придерживаться солнечных батарей и скафанд (вызывая износ на последнем), а также поверхностная промазана перхлорятами, своего рода коррозионной солью, которая может быть токсичной для людей.
Там также много солнечного излучения. В отличие от Земли, которая имеет магнитное поле, которое отклоняет большую часть излучения Солнца, Марс потерял свое магнитное поле миллиарды лет назад, а затем большая часть его атмосферы. Его поверхность имеет небольшую защиту от ультрафиолетового света Солнца (именно поэтому исследователи изучали, как скалы и пещеры могут обеспечить астронавтов некоторое экранирование).
«Марс — действительно суровое, жесткое место», — сказал член научной команды Sherloc Joby Razzell Hollis из Музея естественной истории в Лондоне. «Не недооценивайте это — в частности, радиация довольно противно».
Разэзлл Холлис был постдокторским научным сотрудником в лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии с 2018 по 2021 год, где он помог подготовить Шерлока к прибытию на Марс и принял участие в научных операциях, как только ровер приземлился. Ученый из материалов, Разэзлл Холлис ранее изучал химическое воздействие солнечного света на новый вид солнечной панели, изготовленной из пластика, а также на пластиковое загрязнение, плавающее в океанах Земли.
Он сравнил эти эффекты с тем, как белые пластиковые газонные стулья становятся желтыми и хрупкими после многих лет на солнечном свете. Примерно то же самое происходит на Марсе, но выветривание, вероятно, происходит быстрее из -за высокого воздействия ультрафиолетового света.
Ключом к разработке более безопасных материалов в области скафона будет понимание того, как быстро они изнашиваются на марсианской поверхности. Около 50% изменений, которые Шерлок, наблюдаемых в образцах, произошли в течение первых 200 дней на Марсе, а Vectran, по -видимому, изменился в первую очередь.
Другой нюанс будет выяснить, сколько солнечного излучения должны будут противостоять. Например, плечи астронавта будут более разоблаченными — и, вероятно, сталкиваются с большей радиацией — чем его или ее ладони.
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
Следующие шаги
Команда Sherloc работает над научной документом, в которой подробно описывается начальные данные о том, как образцы стали на Марсе. Тем временем ученые из НАСА Джонсон стремятся имитировать, что выветривание в специальных камерах, которые имитируют атмосферу углекислого газа, давление воздуха и ультрафиолетовое освещение на марсианской поверхности. Затем они могли сравнить результаты, полученные на Земле, проводя материалы в тест с результатами, которые можно увидеть в данных Sherloc. Например, исследователи могли растянуть материалы, пока они не сломаются, чтобы проверить, становятся ли они более хрупкими с течением времени.
«Материалы ткани предназначены для того, чтобы быть жесткими, но гибкими, поэтому они защищают космонавтов, но могут свободно изгибаться», — сказал Фрис. «Мы хотим знать, в какой степени ткани теряют свою силу и гибкость с течением времени. По мере того, как ткани ослабевают, они могут потерпеть неудачу и разрываться, позволяя протекать как тепло, так и воздух».
Подробнее о настойчивости
Ключевой целью миссии настойчивости на Марсе является астробиология, включая поиск признаков древней микробной жизни. Ровер характеризует геологию планеты и прошлый климат, чтобы помочь проложить путь к человеческому исследованию красной планеты, и является первой миссией по сбору и кэшированию марсианской скалы и реголита.
Программа возврата выборки НАСА в сотрудничестве с ESA (Европейское космическое агентство) предназначена для отправки космического корабля на Марс для сбора этих запечатанных образцов с поверхности и возврата их на землю для углубленного анализа.
Миссия настойчивости Mars 2020 является частью портфеля программы исследования Mars по разведке НАСА (MEP) и подхода Агентства «Луна к исследованию Марса», который включает в себя миссии Артемиды на Луну, которые помогут подготовиться к человеческому исследованию красной планеты.
