Nitrogênio líquido pode manter trajes lunares livres de poeira lunar

Nenhuma boneca Barbie foi ferida durante esses experimentos.
foto: I. Wells et al., 2023

A poeira lunar irritante é um obstáculo irritante para os astronautas que pousam na lua – ela adere a quase tudo. Uma nova pesquisa da Washington State University pode ter decifrado o código para manter os trajes espaciais livres de poeira, já que o nitrogênio líquido pressurizado foi usado para literalmente soprar a poeira das superfícies.

Durante os testes, a equipe de pesquisa descobriu que um pulverizador cheio de nitrogênio líquido pode remover uma média de 98% da poeira aderida ao tecido quando usado no vácuo para simular uma trava de ar. O spray causou danos mínimos aos trajes espaciais usados ​​por astronautas simulados – bonecas Barbie em trajes lunares – como resultado do tratamento. A pesquisa foi publicada no mês passado na espaço acta.

Ao mesmo tempo, a equipe descobriu que, em um total de 233 ciclos em 26 amostras de trajes espaciais, o aerossol de nitrogênio líquido degradou levemente a textura do traje espacial. Para simular a poeira lunar, o pesquisador usou cinzas vulcânicas do Monte St. Helens, bem como materiais da Offplanet Research e Exolith Labs.

Em seu estudo, os cientistas escreveram que a poeira lunar é “prejudicial à saúde e aos equipamentos humanos, tornando a mitigação de suma importância para as missões lunares”. “O aerossol líquido criogênico é um conceito desenvolvido recentemente que é simples e adequado para redução de poeira no ambiente lunar”.

Uma névoa de nitrogênio líquido pode limpar a teimosa poeira lunar

Os astronautas nas missões Apollo à lua usaram uma escova para tentar remover a poeira lunar de seus trajes, mas esse método danificou o tecido devido ao atrito constante e à dura poeira lunar.

“A poeira lunar é carregada eletrostaticamente, é abrasiva e se espalha por toda parte, o que a torna um material muito difícil de trabalhar”, disse Ian Wells, da Washington State University. Comunicado de imprensa. Wells é o primeiro autor do artigo e aluno da Faculdade de Engenharia Mecânica e de Materiais da Washington State University. “Você acaba com uma camada fina mínima de poeira que cobre tudo.”

O spray de nitrogênio líquido ignora o uso de corrosão física em favor do efeito Leidenfrost, comumente visto quando uma gota de água fria dança sobre uma panela quente, porque é isolada da superfície quente por uma camada de vapor embaixo. A pulverização funciona de maneira semelhante, dizem Wells e seus colegas; Grânulos de nitrogênio líquido frio em um traje espacial mais quente envolvem as partículas de poeira antes que elas flutuem para a superfície do tecido.

A boneca Barbie posa para um astronauta lunar e está coberta de poeira lunar simulada antes da limpeza (à esquerda), a boneca após seus movimentos de varredura com spray (centro) e após o tratamento no local (à direita).

A boneca Barbie posa para um astronauta lunar e está coberta de poeira lunar simulada antes da limpeza (à esquerda), a boneca após seus movimentos de varredura com spray (centro) e após o tratamento no local (à direita).
foto: I. Wells et al., 2023.

tOs pesquisadores limparam os trajes espaciais com movimentos de varredura usando um spray de nitrogênio líquido (veja a imagem central acima)., que foi uma maneira eficaz de remover a poeira simulada. aApós a limpeza do localmas, o Os ternos pareciam um pouco mais sujos (veja a imagem à direita acima), então wEle entrou em contato com Wells para esclarecimentos. ele ele disse queÉ possível que certas partículas de tamanho tenham sido removidas com sucesso do traje, enquanto outras foram deixadas para trás, fazendo com que o traje pareça mais sujo. Wells também sugeriu que o tratamento pontual do traje poderia levantar a poeira que havia assentado após a varredura inicial.

A poeira lunar é um material muito fino, mas também incrivelmente afiado – pode, de fato, causar pequenos rasgos em trajes espaciais e sapatos e pode até causar problemas de saúde. O astronauta da Apollo 17, Harrison Schmidt, observou “Febre do feno lunar” A poeira lunar adere aos pulmões e causa inflamação e congestão. Partículas de poeira podem vagar em habitats e módulos em trajes espaciais e, como a gravidade da lua é muito menor que a da Terra, essas partículas permanecerão por muito mais tempo apenas para serem inaladas por um astronauta desavisado. É por isso que a limpeza eficaz do traje espacial é tão importante.

“[Lunar dust] “Isso apresentou muitos problemas que afetaram as missões, assim como os astronautas, uma vez que voltaram para casa”, disse Wells no comunicado à imprensa.

Aparentemente, os pesquisadores não sabem como esse spray funcionaria dentro de um módulo lunar estacionado na Lua, onde a gravidade é de cerca de 16,6% da terrestre. Além disso, essa tecnologia de limpeza exigiria pulverizadores e cubas projetadas para voos espaciais, e as missões teriam que incluir cargas adicionais de nitrogênio líquido. Com tudo isso dito, os aspectos positivos parecem superar os negativos, tornando a tecnologia de limpeza de nitrogênio líquido um investimento valioso para futuras missões à Lua.

NASA está enviando mais astronautas para a Lua Como parte do programa Artemis, com dois tripulantes Pousando no polo sul lunar Não antes de 2025. À medida que o programa Artemis inaugura uma nova era de exploração lunar – com os humanos passando mais tempo do que nunca na superfície – uma maneira eficiente de limpar trajes espaciais é um detalhe que as agências precisam considerar para promover uma base suave. .da humanidade na lua.

Esta postagem foi atualizada para incluir a explicação de Wells sobre por que os esforços de limpeza local parecem menos higiênicos do que um esforço de limpeza geral.

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