ناسا برای حل مشکل گردوغبار ماه با دانشگاههای آمریکا همکاری میکند

ديجي کالا/در حالي که ناسا براي سفر به ماه آماده ميشود، با اعطاي وام بلاعوض از دانشجويان دانشگاههاي آمريکا درخواست کمک کرده تا راه حلي مناسب براي چالش سروکار داشتن با گردوغبار ماه پيدا کنند.
آژانس فضايي آمريکا در پروژهاي تحقيقاتي با عنوان «پيشگامانه، نوآورانه و تغييردهندهي بازي» (Breakthrough, Innovative, and Game-changing) يا BIG نزديک به ۱ ميليون دلار به هفت تيم دانشگاهي اعطا کرده است تا به توسعهي راه حلهاي ابتکاري در زمينهي کنترل گردوغبار ماه بپردازند.
«نيکي ورکايزر» (Niki Werkheiser) مدير تکامل فناوري ادارهي مأموريت فناوري فضايي ناسا (STMD) گفت: «اين چالش يک فرصت هيجانانگيز براي دانشجويان و آژانس فضايي است. گردوغبار ماه بر روي همهي کارهايي که در ماه انجام ميدهيم اثر ميگذارد، بنابراين براي کاهش يا جلوگيري از اثرات فرسايشي آن، به راهکارهاي زيادي نياز داريم و مفاهيم ابتکاري دانشجويان در اين زمينه ميتواند به ناسا براي حل برخي از مهمترين مشکلاتي که ريزگرد ماه ايجاد ميکند، کمک کند.»
«راجيو دورسوامي» (Rajiv Doreswamy) مدير برنامهي مدير برنامهي اعطاي بودجه در دفتر تعامل با صنعت ناسا هم خاطرنشان کرد: «اين چالش راهي عالي براي ايجاد يک شبکهي گسترده در زمينهي راه حلهاي يک مسئلهي فراگير است که بر فرود روي ماه، اکتشاف و سکونت در آن اثر ميگذارد.»
ناسا اسامي شرکتهاي همکار در برنامهي سفر به ماه را اعلام کرد
اين تيمهاي منتخب دانشگاهي روشها و فناوريهايي را براي سيستمهياي فعال کاهش گردوغبار، مانند سيستمهاي تصفيه هوا، و مفاهيم غيرفعال، مانند پدهاي فرود و فضاي کاري بدون گردوغبار در ماه، توسعه ميدهند. ميزان اين وام براي هر تيم، بسته به نمونهي اوليه و هزينهي پيشنهادي متفاوت است. مراکز دانشگاهي حاضر در اين چالش به شرح زير است.
دانسگاه براون و دانشکدهي طراحي رود آيلند
راه حل الياف الکترواستاتيک براي مشکل چسبندگي سنگپوشه: اين روش از طريق پيادهسازي الياف باردار با دافعهي الکترواستاتيک و الياف جذبکنندهي سنگپوشه، يک لايهي محافظ براي نقاط آسيبپذيرتر لباس فضانوردي ايجاد ميکند.
مؤسسهي فناوري کاليفرنيا
محافظ الکتروديناميکي چندجهته و چندبخشي محل سکونت: مجموعهاي از پنلهاي تعبيه شده در يک سيستم الکتروديناميکي محافظ گرد و غبار است که براي کاهش سنگپوشههاي ماه که در فضاهاي قابل سکونت نفوذ ميکنند، استفاده ميشود.
دانشکده معدن کلرادو
پد نشست و برخاست ماه در محل: اين سيستم پيشنهادي از دو بخش تشکيل شده است. يک محدودهي توزيع نازل پليمري که شامل يک سطح تقويت شده با سنگپوشه است و يک سکوي پرتاب و فرود که از فيبر کربن ساخته شده و روي سطح ماه قرار ميگيرد.
مؤسسهي فناوري جورجيا
برس جداکنندهي گردوغبار با استفاده از فناوري الکتروديناميکي و فرابنفش: اين سيستم يک برس ترکيبي با استفاده از محافظ الکتروديناميکي گردوغبار و فناوري فرابنفش است که گردوغبار ماه را از لباس فضانوردان و ديگر سطوح مورد استفاده پاک ميکند. اين برس حاوي الکترودهايي است که ذرات باردار سنگپوشه را به خود جذب کرده و آنها را از روي لباس ميزدايد. ذرات سنگپوشهي باقيمانده و بدون بار هم توسط پوتوافشانهاي فرابنفش باردار ميشوند تا امکان حذف توسط سيستم الکتروديناميکي فراهم شود.
دانشگاه علم و فناوري ميزوري
حذف فراصوت آلايندهها توسط لرزش سلولهاي خورشيدي: با قرار دادن بهينهي تيتانات زيرکونات سرب بر روي لايهي فسفر برنز که براي سلولهاي خورشيدي استفاده ميشود، شتاب سطحي را افزايش داده و از طريق لرزش فراصوت گردوغبار ماه را از سلولهاي خورشيدي ميزدايد. در اين روش همچنين از فرآيند سُل-ژل (رسوبدهي محلول شيميايي) در سطح براي کاهش نيروي واندروالسي استفاده ميشود.
دانشگاه مرکز فلوريدا
پوشش ريزبافت الکترواستاتيکي کاهشدهندهي گردوغبار ماه: اين سامانه يک راه حل مهندسي مواد با الهام از اندامهاي زيستي است و شامل يک ريزساختار مانند مو ميشود که از گردهافشانها تقليد ميکند تا برهمکنش قوي ميان گردوغبار و سطح بيروني لباس فضايي را کاهش دهد. اين تيم با همکاري شرکت Morphotonics پارچههاي رسانايي توليد ميکند که بار الکتريکي گردوغبار ماه را از بين ميبرد و براي بهبود طول عمر مواد بهکار رفته هم از از طرحي مبتني بر اوريگامي استفاده ميکند.
دانشگاه ايالتي واشنگتن
سيستم ابتکاري پاک کردن گردوغبار ماه به روش لايدنفراست (Leidenfrost): زدودن گردوغبار به روش لايدنفراست از روش ابتکاري تبخير قطرات مايع برودتي براي برداشتن و انتقال گردوغبار ماه از لباس فضانوردان استفاده ميکند. ميلهي اسپري برودتي با استفاده از مايعات موجود و بدون نيروي کمکي، گردوغبار را در پايينترين نقطه از بين برده، جمع ميکند و در يک قفل هوا تحت فشار قرار ميدهد.
با مشخص شدن تيمهاي حاضر در اين چالش، کمکهاي مالي ناسا، براي توسعه و آزمايش فناوريها در محيطهاي شبيهسازي شده طي ۱۰ ماه آينده استفاده ميشود. اين تيمها نتايج تحقيق و توسعهي خود را در ماه نوامبر ۲۰۲۱ به يک گروه کارشناسي در ناسا ارائه خواهند داد تا برترين طرحها به اين آژانس در سفر به ماه طي برنامهي آرتميس کمک کنند.
منبع: NSAA