...材料組合 以製造出更能抵抗月球塵埃破壞性和腐蝕性影響的太空衣

2020-11-22 硬派網

歐空局正在尋找新的材料組合 以製造出更能抵抗月球塵埃破壞性和腐蝕性影響的太空衣

來源：cnBeta • 2020-10-29 14:28:55

歐空局正在與法國工程公司Comex、德國紡織和纖維研究所以及奧地利太空論壇合作，尋找新的材料組合，以製造出更能抵抗月球塵埃破壞性和腐蝕性影響的太空衣和其他設備。未來太空人返回月球時將面臨的最大挑戰之一是覆蓋月球大部分表面的月壤。這是數百萬年來微流星體撞擊和太陽輻射的結果，這種細碎的塵埃與陸地上的塵埃截然不同。

地球上的塵埃會受到侵蝕，使顆粒變得光滑，而月球上的塵埃顆粒則是鋒利的，具有磨損性。更糟糕的是，它帶有靜電荷，使它幾乎可以粘在任何東西上，而且它還具有一些令人不快的化學特性。其結果是阿波羅太空人發現的塵埃到處都是，很快就遮住了遮陽板，堵塞了設備，同時也磨損了他們的太空衣層。最近，中國的 "玉兔 "號月球車在被部署到月球兩天後遇到的操作困難也被歸咎於這種塵埃。

「根據其來源地區的不同，塵埃可能具有非常不同的化學和磨蝕特性，其精確的特性取決於選定的著陸地點--這是另一個值得關注的因素，」歐空局結構工程師Shumit Das說。「阿波羅」號的一個關鍵發現是，月壤的磨損效應將是返回月球的主要限制因素。我們希望克服這一點，並使太空衣能夠用於比每次阿波羅登陸所進行的幾次太空行走更多的太空行走--我們的假設是高達2500小時的表面活動。"

雖然歐空局沒有開發自己的太空衣，但該機構正在研究能夠更好地抵禦月壤的材料。這些材料不僅可以使太空衣更加耐用，還可以用來製作巡視器和其他機械的保護罩。

作為這項工作的一部分，歐空局團隊正在使用最先進的測試和一種名為EAC-1A的模擬月壤，該土壤由火山土壤製成，由該機構在德國的歐洲太空人中心開發。大部分測試是由德國紡織和纖維研究所進行的，包括紡織品的磨損測試，高壓液體滲透性測試，以及暴露在真空室內的極端溫度下。

測試的目的是研究新型月球太空衣的整個使用周期，以了解更多關於它們如何退化的信息--不僅在月球上，而且在它們存儲在Gateway前哨站上時，它們可能會因潮溼和輻射而加速老化。

「沒有一種材料可以真正完成這項工作，」歐空局材料和工藝工程師Malgorzata Holynska說。「相反，我們的概念是有一個分層的解決方案，並確定哪種功能層的組合在與月壤的物理和化學相互作用方面效果最好，以及如何最好地連接它們。然後，我們根據歐空局機器人和人類探索局的同事貢獻的標準來測試這些不同的堆棧。這裡的挑戰是使測試儘可能地穩健，拿出可信的結果來指導我們的取捨和下選的選擇。」

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