Kada se astronauti vrate na Mjesec po prvi put od Apollo ere, bit će zaduženi za provođenje nekih vrlo unosnih znanstvenih operacija. Kao i njihovi prethodnici, ovo će uključivati misiju povratka uzorka, gdje vraćaju lunarne stijene i regolit radi proučavanja. Bilo je i prijedloga da obnovljene misije na Mjesec donose uzorke lunarnog leda kako bi znanstvenici mogli utvrditi odakle dolazi Mjesečeva voda.
Čini se da je NASA slušala i htjela bi nešto javnosti o tome! U tu svrhu, NASA Tournament Lab i TechConnect Ventures (platforma za otvorene inovacije) udružili su se kako bi pokrenuli NASA Lunarni izazov dubokog zamrzavanja . U osnovi, NASA traži ideje o tome kako bi hladni uzorci prikupljeni u lunarnoj polarnoj regiji mogli biti sačuvani i zamrznuti za povratak na Zemlju.
Kako smo istraživali u a prethodni članak ovdje na UT, znanstvenici su desetljećima nagađali da bi na Mjesecu mogao biti led. Od 1990-ih, brojne robotske misije potvrdile su njegovo postojanje u trajno zasjenjenim regijama (PSR) koje se nalaze u bazenu Južnog pola-Aitken. Međutim, distribucija, dubina, volumen i (što je najvažnije) podrijetlo lunarne vode ostali su misterij.
Ilustracija astronauta Artemide na Mjesecu. Zasluge: NASA
Stoga je misija povratka uzorka lunarnog leda preporučena u članku Igor Aleinov (iz NASA Goddard Institute for Space Studies) i njegovih suradnika koji je dostavljen u sklopu Artemis Science Definition Call . To je također razlog zašto NASA traži inovativna rješenja o tome kako zadržati uzorke lunarnog leda dobro očuvanima i netaknutima, a koja se oslanjaju na metode koje su male, lagane i učinkovite.
Chad Hammons, koji upravlja tim izazovom kroz ured za integraciju i korištenje Gateway Operations (u NASA-inom svemirskom centru Johnson), objasnio je znanstvenu važnost uzoraka lunarnog leda u nedavnom NASA-inom istraživanju priopćenje za javnost :
“Analiza ovih ultra-hladnih lunarnih uzoraka omogućit će novoj generaciji znanstvenika i kustosa da usavrše svoje tehnike i pomoći nam da se pripremimo za buduće misije na Mjesec i dalje, dok će otkriti znanstvene tajne o evoluciji Zemlje, Mjeseca i Sunca Sustav. Oslanjamo se na globalnu zajednicu inovatora kako bismo pružili vrijedne ideje za rješavanje izazova držanja tih uzoraka hladnim i transporta natrag na Zemlju.”
Minimalno vrijeme za misiju da prijeđe s površine Mjeseca do spuštanja na Zemlju je oko dva tjedna. Stoga je NASA naglasila da sustav za hladno skladištenje koji se koristi za transport uzoraka lunarnog leda mora biti u stanju održavati kriogene temperature barem toliko dugo. To se definira kao temperature u rasponu od – 150 °C (-238 °F) do apsolutne nule (-273 °C; -460 °F).
Umjetnikov dojam o Lunarnim vratima. Zasluge: NASA
Održavanje ovih temperatura ključno je budući da se NASA nada da će odrediti sadržaj izotopa u uzorcima leda i prisutnost drugih hlapivih tvari. Osim vertikalne raspodjele vodenog leda u lunarnim kraterima, ovo će ponuditi naznake o tome odakle je Mjesečeva voda došla – je li bila rezultat drevne vulkanske aktivnosti, taložene od strane kometa, ili interakcije sunčevog vjetra (čestica vodika) s elementarnim kisikom.
Kako opisuju cilj LDF izazova na TechConnect Ventures web stranica:
“Univerzalno jednosustavno kriogeno rješenje koje bi se moglo kontinuirano koristiti iz Sustav ljudskog slijetanja (HLS) za NASA-ine objekte na Zemlji bilo bi idealno; međutim sve inovativne kombinacije pristupa, procesa i sustava koje mogu donijeti djelotvorno rješenje za ovaj izazov su od značajnog interesa.”
NASA također želi koncepte koji bi se mogli koristiti na brodu Lunarna kapija koji bi trebao biti izgrađen u orbiti oko Mjeseca nakon Artemide III (2024.) i dovršen do 2028. Slično, sustavi koji se mogu integrirati s Orion svemirske letjelice i zemaljska vozila za oporavak također se smatraju idealnim. Ovdje je cilj osigurati da se prikupljanje uzoraka lunarnog leda može nastaviti dugo nakon togaArtemida IIIodvija se.
Kako bi ubrzala usvajanje novih tehnologija, NASA je podijelila izazov u dvije odvojene kategorije. Oni uključuju:
Mali prijenosni kriogeni sustavi zadržavanja:
Prijave za ovu kategoriju moraju biti sustavi koji su prijenosni, modularni i mogu se instalirati na više vozila, uključujući HLS, Lunar Gateway i Orion. Može se osloniti na aktivni, pasivni ili hibridni sustav hlađenja za održavanje uzoraka na konstantnim kriogenim temperaturama i mora omogućiti njihov siguran transport natrag na Zemlju.
Umjetnikov dojam površinskih operacija na Mjesecu. Zasluge: NASA
Dugotrajno kriogeno skladištenje i transport:
Za ovu kategoriju, NASA traži prijave koje će dovesti do dugoročnih rješenja za kriogeno skladištenje, poboljšanja postojećih kriogenih sustava i napretka prema sljedećoj generaciji kriogene tehnologije. To može uključivati (ali ne biti ograničeno na) sustave koji smanjuju ili eliminiraju zahtjeve za energijom, lakši su i kompaktniji, poboljšavaju performanse i učinkovitost te koriste buduće tehnologije.
Dodijelit će se ukupan nagradni fond do 40.000 USD, s 20.000 USD dodijeljeno za svaku kategoriju izazova. Natječaj ostaje otvoren za prijavu do 12. studenog 2020., a sve zainteresirane pozivamo da pogledaju stranica natjecanja za više informacija.
Očekuje se da će proučavanje lunarnog leda dati obilje informacija. Osim odgovora na trajno pitanje odakle je Mjesečeva voda došla, također će pružiti uvid u primordijalnu povijest samog Mjeseca. Osim toga, može također baciti svjetlo na to kako je voda bila raspoređena po Sunčevom sustavu na početku njegove povijesti i čak nam pomoći da naučimo kako je nastao život na Zemlji.
A sve počinje s time da možemo dobiti dio tog lunarnog leda i vratiti ga kući zdravog i zdravog! Hajdemo na ovaj narod!
Daljnje čitanje: NASA , TechConnect Ventures