美國打磨登火星細節,發明新款太空衣材料可對抗火星沙塵暴

2021-01-09 關注未來世界

電影《火星救援》講述了男主角由於在火星上遭遇沙塵暴,與團隊失聯,孤身一人想方設法返回地球的故事。

真實的火星沙塵暴就發生在美國國家航空航天局(NASA)的鏡頭下。2018年6月,NASA觀測到火星上一場沙塵暴,覆蓋了火星表面四分之一的面積,「好奇號」火星探測器拍到了紅色沙塵遮天蔽日的場景。火星上這樣的沙塵暴在2007年也發生過一次。

「好奇號」拍到的火星沙塵暴

火星上的砂礫鋒利,而且帶有靜電

火星上飛揚的砂礫和塵埃大多數稜角分明,比地球上沙塵暴攜帶的固體顆粒物更加鋒利,並且,火星上沒有大氣層,這些砂礫和塵埃經過外太空的紫外線照射,通常會「粘」在一起,並且帶有靜電。灰塵在靜電作用下,更容易附著在太空衣上,尤其容易積累在太空衣的肘部和膝蓋等裂縫和褶皺處,加速太空衣磨損,威脅太空人的人身安全。

《火星救援》劇照

新型太空衣材料克服了碳納米管的脆性,並賦予它磁性

《宇航學報》(《Acta Astronautica》)最新報導,美國工程師們已經研製出一種具有自我清潔能力的太空衣材料,來清除因為靜電作用附著在太空衣上的太空塵埃。這種材料是用碳納米管制成的。

在地球上,碳納米管通常被用來阻止灰塵沉積在太陽能電池板和一些重要的傳感器上,但這種材料脆而易碎,形狀扁平,不適合用於製作服裝。

波音公司(Boeing)Starliner太空飛行器的飛行機組操作和測試工程師Kavya Manyapu博士稱,利用磁場作用可以使碳納米管變得柔韌,從而成為一種能夠自動清潔火星灰塵的紡織品。他們還製造了一個功能齊全的膝關節部分,來印證這種材料可以用在太空衣上。

國際空間站遠徵56/57團隊

自我清潔作用的原理是「電泳」

利用磁場改性後的材料也帶有磁性,會產生一種稱為電泳的作用,使帶電的太空塵埃自動遊走,防止其聚集在太空衣上易磨損的區域。

Kavya Manyapu博士稱,用這種材料製作太空衣,形狀可以定製,性能也可以進一步優化,以適應不同星球的各種情況的變化。

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