Новая технология сбора образцов с астероидов
На первый взгляд, это может показаться совершенно бессмысленным: в марте студенты из Университета Вашингтона (США) запускали на землю ракеты с воздушных змеев и шаров с высоты в 914 м; ракеты приземлялись в высохшее озеро Блэк – Рок (штат Невада), находящееся в пустыне в 160 км от города Рино. И это не студенческие забавы, а серьезные усилия по разработке нового способа сбора образцов астероидов. Испытание было частью проекта «Системы по возращению образцов в экстремальных условиях». Идея состоит в том, чтобы найти более дешевые, более эффективные способы сбора образцов с астероидов и из опасных зон на Земле, таких как вулканы и места, пострадавшие от ядерных взрывов, с помощью самолетов глубокого проникновения вместо летательных аппаратов, предназначенных для мягкой посадки, или наземных бригад, которые выбивают из земли образцы.
По словам команды, это приведет к снижению стоимости за счет снижения скорости и массы транспортного средства, необходимой для получения образцов, что в итоге сводит к минимуму повреждения при ударе, а также новый способ механически проще. В испытании, проведенном в Неваде, самолеты глубокого проникновения были запущены на землю с помощью ракетных ускорителей, чтобы развить такую высокую скорость, какая только возможно в момент удара.
«Мы пытаемся выяснить, какова максимальная скорость, при которой ракета может выдерживать сильный удар», - говорит Роберт Уинги (Robert Winglee), профессор из Университета на факультете науки о Земле и космосе.
Летательный аппарат глубокого проникновения, который был задействован в испытаниях, составляет 1,8 м в длину и 15,2 см в диаметре. Корпус из углеродного волокна составляет основную часть аппарата, который имеет закаленный твердый наконечник с тремя пробоотборниками. Наконечник должен быть тверже, чем материал, в который он проникает, поэтому он сделан из алюминия или стали, в зависимости от цели проникновения.
За наконечником и подкладкой корпуса находится зона деформации, заполненная материалом, изготовленным компанией Hexcel, который представляет собой алюминиевую конструкцию в форме сот, которая разрушается в определенном порядке, что помогает снизить силу удара. Это защищает центральную трубу для сбора образцов, которая прикреплен к привязному тросу, разработанному в сотрудничестве с Робертом Хойтом (Robert Hoyt) из компании Tethers Unlimited Inc. (Линвуд, штат Вашингтон). Цель троса - контроль скорости удара летательного аппарата, обеспечение сбора образцов, помогая минимизировать количество технических средств на борту.
Сам летательный аппарат работает следующим образом: либо его посылают на Землю из космоса, либо его спускают вниз с воздушного шара или змея при помощи ракеты. Когда летательных аппарат соприкасается с поверхностью Земли, его скорость равна 100 м / с, сила перегрузки – 1000, а когда он сталкивается с астероидом, скорость равна 1 км / с , сила перегрузки - 10 000.
При ударе, летательный аппарат проходит внутрь поверхности на несколько метров, с помощью силы удара материал образца продавливается патрубками по обе стороны носа, затем образец направляется к внутренней капсуле для сбора, прикрепленной к тросу шара или космического корабля. Трос, прикрепленный к капсуле, затем используется для того, чтобы «намотать» капсулу к шару или к кораблю для сохранения образца.
Согласно Уингли, испытание, проведенное в этом году, было успешным, но удар был не достаточно быстрым для правильного эксперимента, однако уже второй год этот проект выигрывает 500 000 долларов США, которые выделяются по программе НАСА «Инновационные перспективные концепции». Второй этап испытаний в Калифорнии запланирован на следующее лето в Северном полушарии.
Вы можете посмотреть весь процесс на видео ниже.
По материалам пресс-релиза Университета.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru