Имитатор лунного реголита

Имитатор лунного реголита — это земной материал, синтезированный с целью аппроксимации химических, механических или инженерных свойств, а также минералогии и распределения частиц по размерам лунного реголита . ^{[ 1 ]} Имитаторы лунного реголита используются исследователями, которые хотят изучить обработку материалов, раскопки, транспортировку и использование лунного реголита. Образцы настоящего лунного реголита слишком редки и малы для таких исследований, и они были загрязнены воздействием атмосферы Земли .

Ранние симуляторы

В преддверии программы «Аполлон» измельченные земные породы впервые были использованы для моделирования предполагаемых почв, с которыми астронавты столкнутся на поверхности Луны. ^{[ 2 ]} В некоторых случаях свойства этих ранних имитаторов существенно отличались от реального лунного грунта, и проблемы, связанные с широко распространенными мелкозернистыми и острыми частицами пыли на Луне, стали неожиданностью. ^{[ 3 ]}

Более поздние симуляторы

После «Аполлона» и особенно во время разработки программы «Созвездие» произошло большое распространение лунных симуляторов, производимых различными организациями и исследователями. Многим из них были присвоены трехбуквенные аббревиатуры для их различения (например, MLS-1, АО-1) и номера для обозначения последующих версий. Эти имитаторы в целом подразделялись на высокогорные или болотные почвы и обычно получали путем дробления и просеивания аналогичных земных пород (анортозита для высокогорья, базальта для кобылы). Возвращенные образцы Apollo и Luna использовались в качестве эталонных материалов для определения конкретных свойств, таких как химический состав элементов или распределение частиц по размерам. Многие из этих симуляторов подверглись критике со стороны известного лунного ученого Ларри Тейлора за отсутствие контроля качества и трату денег на такие функции, как нанофазное железо, которые не имели документально подтвержденного назначения. ^{[ 4 ]}

АО-1 и -1А

АО-1 ( Космический центр Джонсона номер один ) — симулятор лунного реголита, разработанный в 1994 году НАСА и Космическим центром Джонсона . Разработчики намеревались сделать его похожим на грунт Марии лунный . Его добывали из базальтового пепла с высоким содержанием стекла. ^{[ 1 ]}

В 2005 году НАСА заключило контракт с Orbital Technologies Corporation (ORBITEC) на поставку второй партии симулятора трех классов: ^{[ 5 ]}

АО-1АФ, мелкий, средний размер 27 мкм.
АО-1А, копия АО 1, размер менее 1 мм.
АО-1АС, крупный, разброс по размерам < 5 мм

В 2006 году НАСА получило 14 тонн АО-1А и по одной тонне AF и AC. Еще 15 тонн АО-1А и 100 кг АО-1F были произведены ORBITEC для коммерческой продажи, но ORBITEC больше не продает симуляторы. и была приобретена корпорацией Сьерра-Невада. 8-тонный песочник коммерческого АО-1А доступен для ежедневной аренды в Виртуальном институте исследований солнечной системы НАСА (SSERVI). ^{[ 6 ]}

АО-1А может геополимеризоваться в щелочных растворах, в результате чего образуется твердый, похожий на камень материал. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} Испытания показывают, что максимальная прочность на сжатие и изгиб «лунного» геополимера сравнима с прочностью обычных цементов. ^{[ 8 ]}

АО-1 и АО-1А больше не доступны за пределами центров НАСА.

НУ-ЛХТ и ОБ-1

Два имитатора лунного нагорья, серия NU-LHT (тип лунного нагорья) и OB-1 (оливин-битовнит), были разработаны и произведены в преддверии деятельности Созвездия. Оба этих имитатора добываются в основном из редких месторождений анортозита на Земле. Для NU-LHT анортозит произошел из комплекса Стиллуотер, а для OB-1 — из анортозита Шаумер в Онтарио. Ни один из этих симуляторов не получил широкого распространения.

Последние симуляторы

Большинство ранее разработанных лунных симуляторов больше не производятся и не распространяются за пределами НАСА. Несколько компаний пытались продать симуляторы реголита с целью получения прибыли, в том числе Zybek Advanced Products, ORBITEC и Deep Space Industries . Ни одна из этих попыток не принесла большого успеха. НАСА не может продавать симуляторы или распространять неограниченное количество бесплатно; однако НАСА может присудить победителям грантов определенное количество симуляторов.

Недавно было разработано несколько лунных симуляторов, которые либо продаются на коммерческой основе, либо доступны для аренды в больших контейнерах с реголитом. К ним относится стандартный представитель Lunar Mare Simulant OPRL2N. ^{[ 9 ]} и стандартный представитель Lunar Highland Simulant . ^{[ 10 ]} Off Planet Research также производит индивидуальные симуляторы для конкретных мест на Луне, включая симуляторы лунного полярного ледяного реголита, которые включают летучие вещества, выявленные в ходе миссии LCROSS .

Другие симуляторы включают Lunar Highlands Simulant (LHS-1). ^{[ 11 ]} и большой лунный симулятор (LMS-1) ^{[ 12 ]} производится и распространяется некоммерческой лабораторией Exolith Lab при Университете Центральной Флориды . ^{[ 13 ]}

Индийская организация космических исследований разработала собственный симулятор лунного высокогорного грунта под названием LSS-ISAC1 для своей программы Chandrayaan . ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]} Сырье для этого симулятора было получено из деревень Ситхампунди и Куннамалай в Тамилнаду. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Дэвид С. Маккей; Джеймс Л. Картер; Уолтер В. Боулс; Карлтон К. Аллен и Джудит Х. Олтон (1994). «ОАО-1: Новый симулятор лунного грунта» (PDF) . В Родни Г. Галлоуэе и Стэнли Локадже (ред.). Проектирование, строительство и эксплуатация в космосе IV; Материалы 4-й Международной конференции, Альбукерке, Нью-Мексико, 26 февраля – 3 марта 1994 г. Том. 2. Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей . стр. 857–866. ISBN 0-87262-937-6 .
^ Солсбери, Джон (1964). «Исследование характеристик вероятных материалов лунной поверхности» . Специальные отчеты Кембриджских исследовательских лабораторий ВВС США (США) . 20 .
^ Гайер, Джеймс (2005). «Воздействие лунной пыли на системы выхода в открытый космос во время миссий Аполлона» (PDF) . Технические отчеты НАСА (2005–213610).
^ Тейлор, Лоуренс; Питерс, Карл; Бритт, Дэниел (2016). «Оценки имитаторов лунного реголита». Планетарная и космическая наука . 126 : 1–7. Бибкод : 2016P&SS..126....1T . дои : 10.1016/j.pss.2016.04.005 .
^ NASA.gov
^ Виртуальный институт НАСА по исследованию солнечной системы (SSERVI)
^ Монтес, Бруссар, Гонгре, Шимичевич, Мехия, Там, Аллуш, Дэвис; Оценка геополимерного связующего из лунного реголита в качестве радиоактивного защитного материала для космических исследований. Космическое разрешение. 56:1212–1221 (2015)
^ Jump up to: ^а ^б ^с Алексиадис, Алессио; Альберини, Федерико; Мейер, Марит Э. (2017). «Геополимеры из имитаторов лунного и марсианского грунта» (PDF) . Достижения в космических исследованиях . 59 (1): 490–495. Бибкод : 2017AdSpR..59..490A . дои : 10.1016/j.asr.2016.10.003 . S2CID 55076745 .
^ Стандартный представитель OPRL2N, великий лунный симулятор
^ Стандартный представитель OPRH2N Имитатор Лунного Хайленда
^ Симулятор Лунного нагорья (LHS-1)
^ Имитатор Лунного моря (LMS-1)
^ Лаборатория Экзолита
^ Анбажаган, С.; Венугопал, И.; Ариважаган, С.; Чиннамуту, М.; Парамасивам, ЧР; Нагеш, Г.; Каннан, ЮАР; Шамарао; Бабу, В. Чандра; Аннадурай, М.; Мутуккумаран, Касинатан; Раджеш, виджей (15 сентября 2021 г.). «Имитатор лунного грунта (LSS-ISAC-1) для программы исследования Луны Индийской организации космических исследований» . Икар . 366 : 114511. Бибкод : 2021Icar..36614511A . дои : 10.1016/j.icarus.2021.114511 . ISSN 0019-1035 .
^ Венугопал, И.; Мутуккумаран, Касинатан; Шрирам, К.В.; Анбажаган, С.; Прабу, Т.; Ариважаган, С.; Шукла, Санджай Кумар (декабрь 2020 г.). «Изобретение индийской лунной почвы (имитатора лунной горной почвы) для миссий Чандраяан» . Международный журнал геосинтетики и грунтовой инженерии . 6 (4). дои : 10.1007/ s40891-020-00231-0 ISSN 2199-9260 . S2CID 225171995 .
^ Д.С., Мадхумати (12 июля 2019 г.). «Приземление ISRO на Луну прошло всухую на грунте, доставленном из Тамилнада» . Индус . ISSN 0971-751X . Проверено 20 сентября 2023 г.
^ Натх, Акшая (18 сентября 2023 г.). «Деревня Тамил Наду и ее драгоценная почва отправили Чандраяан-3 на Луну. Теперь фермеры напуганы» . Печать . Проверено 20 сентября 2023 г.

Дальнейшее чтение

Бонни Купер (2007). «Приложение C: Имитаторы лунного грунта». У Дэвида Г. Шранка; Бертон Л. Шарп; Бонни Л. Купер; Мадху Тангавелу (ред.). Луна: ресурсы, будущее развитие и заселение (2-е изд.). Спрингер. стр. 257–268. ISBN 978-0-387-36055-3 .
П Карпентер; Л Сибилле; С. Уилсон; Дж. Микер (2006). «Разработка стандартизированных материалов, имитирующих лунный реголит» . Микроскопия и микроанализ . 12 (Приложение 02) (S02): 886–887. Бибкод : 2006MiMic..12..886C . дои : 10.1017/S143192760606301X . hdl : 2060/20060004752 .
Д.С. Маккей; Дж. Л. Картер; В.В. Боулс; CC Аллен и Дж. Х. Алтон (1993). «ОАО-1: Новый симулятор лунного реголита». Лунная и планетарная наука XXIV . Конференция по науке о Луне и планетах . стр. 963–964. Бибкод : 1993LPI....24..963M .
Дж. Ледли Клоски; Штейн Стуре; Хон-Йим Ко и Фрэнк Барнс (1996). «Механические свойства имитатора лунного реголита АО-1». В Стюарте В. Джонсоне (ред.). Проектирование, строительство и эксплуатация в космосе 5: Материалы Пятой Международной конференции по космосу '96, состоявшейся в Альбукерке, Нью-Мексико, 1–6 июня 1996 г. Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей . стр. 680–688. дои : 10.1061/40177(207)94 . ISBN 0-7844-0177-2 .
Юнчунь Чжэн; Цзыюань Оуян; Цзяньчжун Лю; Сюнъяо Лиа; Цзюньмин Фэн (02 февраля 2009 г.) «Достижения в области космических исследований CAS » . 1 - 448–454 . 2009AdSpR..43..448Z : номер документа 10.1016 /j.asr.2008.07.006 .

[McKayEtAl1-1] Jump up to: ^а ^б Дэвид С. Маккей; Джеймс Л. Картер; Уолтер В. Боулс; Карлтон К. Аллен и Джудит Х. Олтон (1994). «ОАО-1: Новый симулятор лунного грунта» (PDF) . В Родни Г. Галлоуэе и Стэнли Локадже (ред.). Проектирование, строительство и эксплуатация в космосе IV; Материалы 4-й Международной конференции, Альбукерке, Нью-Мексико, 26 февраля – 3 марта 1994 г. Том. 2. Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей . стр. 857–866. ISBN 0-87262-937-6 .

[2] Солсбери, Джон (1964). «Исследование характеристик вероятных материалов лунной поверхности» . Специальные отчеты Кембриджских исследовательских лабораторий ВВС США (США) . 20 .

[3] Гайер, Джеймс (2005). «Воздействие лунной пыли на системы выхода в открытый космос во время миссий Аполлона» (PDF) . Технические отчеты НАСА (2005–213610).

[4] Тейлор, Лоуренс; Питерс, Карл; Бритт, Дэниел (2016). «Оценки имитаторов лунного реголита». Планетарная и космическая наука . 126 : 1–7. Бибкод : 2016P&SS..126....1T . дои : 10.1016/j.pss.2016.04.005 .

[5] NASA.gov

[6] Виртуальный институт НАСА по исследованию солнечной системы (SSERVI)

[7] Монтес, Бруссар, Гонгре, Шимичевич, Мехия, Там, Аллуш, Дэвис; Оценка геополимерного связующего из лунного реголита в качестве радиоактивного защитного материала для космических исследований. Космическое разрешение. 56:1212–1221 (2015)

[Alexiadis2016-8] Jump up to: ^а ^б ^с Алексиадис, Алессио; Альберини, Федерико; Мейер, Марит Э. (2017). «Геополимеры из имитаторов лунного и марсианского грунта» (PDF) . Достижения в космических исследованиях . 59 (1): 490–495. Бибкод : 2017AdSpR..59..490A . дои : 10.1016/j.asr.2016.10.003 . S2CID 55076745 .

[9] Стандартный представитель OPRL2N, великий лунный симулятор

[10] Стандартный представитель OPRH2N Имитатор Лунного Хайленда

[11] Симулятор Лунного нагорья (LHS-1)

[12] Имитатор Лунного моря (LMS-1)

[13] Лаборатория Экзолита

[14] Анбажаган, С.; Венугопал, И.; Ариважаган, С.; Чиннамуту, М.; Парамасивам, ЧР; Нагеш, Г.; Каннан, ЮАР; Шамарао; Бабу, В. Чандра; Аннадурай, М.; Мутуккумаран, Касинатан; Раджеш, виджей (15 сентября 2021 г.). «Имитатор лунного грунта (LSS-ISAC-1) для программы исследования Луны Индийской организации космических исследований» . Икар . 366 : 114511. Бибкод : 2021Icar..36614511A . дои : 10.1016/j.icarus.2021.114511 . ISSN 0019-1035 .

[15] Венугопал, И.; Мутуккумаран, Касинатан; Шрирам, К.В.; Анбажаган, С.; Прабу, Т.; Ариважаган, С.; Шукла, Санджай Кумар (декабрь 2020 г.). «Изобретение индийской лунной почвы (имитатора лунной горной почвы) для миссий Чандраяан» . Международный журнал геосинтетики и грунтовой инженерии . 6 (4). дои : 10.1007/ s40891-020-00231-0 ISSN 2199-9260 . S2CID 225171995 .

[16] Д.С., Мадхумати (12 июля 2019 г.). «Приземление ISRO на Луну прошло всухую на грунте, доставленном из Тамилнада» . Индус . ISSN 0971-751X . Проверено 20 сентября 2023 г.

[17] Натх, Акшая (18 сентября 2023 г.). «Деревня Тамил Наду и ее драгоценная почва отправили Чандраяан-3 на Луну. Теперь фермеры напуганы» . Печать . Проверено 20 сентября 2023 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]