NASA попросило студентов университетов по всей стране помочь решить досадную проблему лунной пыли, поскольку агентство планирует устойчивое исследование Луны человеком. В рамках конкурсной программы "Прорыв, инновации и изменение игры" (BIG) Idea Challenge 2021 года и проекта космического гранта NASA выделило почти 1 миллион долларов семи университетским командам на разработку инновационных решений по уменьшению воздействия лунной пыли.
Лунная пыль влияет на все, что мы делаем на Луне, поэтому нам нужно множество стратегий для уменьшения или предотвращения ее абразивного воздействия. Эти новаторские студенческие концепции могут помочь решить некоторые из самых насущных проблем NASA с лунной пылью.
Отобранные команды будут разрабатывать методы и технологии как для активных средств уменьшения пыли, таких как системы фильтрации воздуха, так и для пассивных концепций, таких как беспыльные посадочные площадки и рабочие места.
Размер награды варьируется и основан на предлагаемом прототипе и бюджете каждой команды. Победителями конкурса BIG Idea Challenge 2021 стали:
Университет Брауна в Провиденсе, штат Род-Айленд, со школой дизайна в Род-Айленде в Провиденсе
Тафтинговое электростатическое решение для дилеммы адгезии реголита обеспечивает систематические уровни защиты в наиболее уязвимых точках скафандра за счет использования пучковых электростатически заряженных волокон отталкивания и волокон, улавливающих реголит, где истирание наиболее вероятно происходить.
Калифорнийский технологический институт в Пасадене
Ориентируемый и модульный электродинамический экран для среды обитания. Набор панелей, в которые встроена электродинамическая система защиты от пыли для предотвращения проникновения лунной пыли в обитаемые пространства.
Колорадо School of Mines in Golden
Предлагаемая система состоит из двух частей: области распределения полимера сопла, который включает связующее вещество-реголит армированные поверхности, а посадка/стартовую площадку, из углеродного волокна ткани барьер, прикрепленный к поверхности. Команда будет сотрудничать с ICON, Masten Space Systems и Adherent Technologies Inc.
Технологический институт Джорджии в Атланте
Гибридная щетка, в которой используются электродинамическая защита от пыли и ультрафиолетовые технологии для удаления лунного реголита с скафандров и других применимых поверхностей. Щетинки щетки содержат электроды, которые притягивают заряженные частицы лунного реголита и удаляют их с костюма. Оставшиеся незаряженные частицы реголита заряжаются ультрафиолетовыми излучателями, чтобы система могла их удалить.
Университет науки и технологий штата Миссури
Ультразвуковое удаление загрязняющих веществ Rolla посредством вибрационного выброса из солнечных элементов. Удаляет лунную пыль из солнечных элементов с помощью ультразвуковой вибрации с помощью стратегии максимального ускорения поверхности за счет оптимального размещения элементов из цирконата-титаната свинца на подложке из фосфористой бронзы, поддерживающей солнечные элементы. В этом методе также используется золь-гель обработка поверхности для уменьшения сил Ван-дер-Ваальса.
Университет Центральной Флориды в Орландо.
Микротекстурные накладки уменьшающие электростатическое напряжение частиц пыли. Биоинженерное решение, включающее создание микроструктуры поверхности, напоминающей волосы, которая имитирует опылителей, чтобы уменьшить сильное взаимодействие между пылью и внешней стороной скафандра. Команда в сотрудничестве с Morphotonics создаст токопроводящие ткани, рассеивающие заряд лунной пыли, и будет использовать дизайн на основе оригами для увеличения долговечности материала.
Университет штата Вашингтон в Пуллмане
Пыль в Лейденфросте как новый инструмент для смягчения воздействия лунной пыли. В процессе пыления в Лейденфросте используется новое испарение капель криогенной жидкости для подъема и транспортировки лунной пыли из материалов скафандров. Криогенный распылитель, использующий существующие жидкости и не использующий вспомогательную энергию, будет удалять и собирать пыль в самой нижней точке и создавать давление в воздушной пробке.
Гранты будут использованы для разработки и тестирования технологий в смоделированных средах в течение следующих 10 месяцев. Команды представят результаты своих исследований и разработок группе экспертов NASA и отраслевых экспертов в ноябре 2021 года.
Программа развития в рамках STMD в партнерстве с проектом Space Grant финансировала инновационные концепции. Средства, внесенные Управлением вовлечения STEM, позволяют получать более крупные награды, больше возможностей для разработки концепций с высокой точностью и расширять участие студентов в миссиях НАСА за счет использования обширной сети учреждений, входящих в консорциумы космических грантов, охватывающих все штаты, Пуэрто-Рико и округ Колумбия.