Yeni NASA Teknolojisi Ay Gecesinin Aşırı Soğuğu Taklit Ediyor

NASA, Ay'ı, Mars'ı ve ötesini keşfetmeye çalışırken, araştırmacıların uzayda, diğer gezegenlerde ve onların uydularında bulunan aşırı sıcaklıklara dayanabilecek malzemeler geliştirmesi gerekiyor. Soğuk koşullarda lastik cam gibi kırılabilir, devre kartları arızalanabilir ve elektrik bağlantıları donup kırılabilir.

Malzemelerin bu aşırı sıcaklıklara nasıl tepki verdiğine dair daha derin bir anlayış kazanmak kritik önem taşıyor; özellikle de NASA kendi tasarımını yapmaya çalışırken. Ay Üssü Ay'ın Güney Kutbu'nda, yüzey sıcaklıkları gündüzleri kavurucu sıcaktan geceleri şiddetli soğuğa kadar çarpıcı biçimde değişiyor. Araştırmacılar, malzemelerin uzayın aşırı soğuğuna nasıl dayandığını test etmek için çığır açan bir yöntem geliştirdi. NASA'nın Cleveland'daki Glenn Araştırma Merkezi'ndeki mühendisler, malzemeleri, elektronikleri ve diğer uçuş donanımlarını 40 Kelvin kadar düşük sıcaklıklarda veya yaklaşık –388 Fahrenheit derecesinde test edebilen bir makine olan Ay Çevresi Yapısal Test Donanımını (LESTR) icat etti.

NASA Glenn'deki LESTR teknik lideri Ariel Dimston, "İnşaat malzemelerinin tam olarak nasıl davrandığı bilinmeden hiçbir bina inşa edilemeyeceği gibi, içinde kullanılan malzemelerin nasıl davrandığının bilinmesine dayanan sağlam bir yapısal tasarım olmadan da hiçbir uzay görevi tamamlanamaz" dedi.

Geleneksel olarak NASA, malzemelerin aşırı soğuğa nasıl tepki verdiğini test etmek için sıvı kriyojen adı verilen süper soğuk sıvıları içeren bir süreç kullandı. Azot, hidrojen ve helyum gibi bu sıvılar dünyadaki en soğuk malzemelerden bazılarıdır ve özel tanklarda depolanır. Mühendisler bunları test sırasında malzemeleri soğutmak ve nasıl performans gösterdiklerini görmek için veri toplamak için kullanıyor.

Dimston, "LESTR'i özel kılan şey, tüm teçhizatın tamamen kuru bir vakumda çalışmasıdır: sıvı nitrojen, sıvı helyum veya sıvı hiçbir şey yoktur" dedi. "Bu, kriyojenik sıvılarla ilgili tüm zorluklardan kurtulan ilk mekanik test ekipmanıdır."

LESTR, herhangi bir sıvı kullanmadan ısıyı uzaklaştırmak için kriyo soğutucu adı verilen yüksek güçlü bir buzdolabı kullanarak yeni bir yaklaşım benimsiyor. Bu, mekanik test endüstrisindeki ilk "kuru" kriyojenik test ortamını yaratır. Dimston, bu yeni test donanımının geleneksel yöntemlere göre daha güvenli ve daha uygun maliyetli olduğunu ve bilim adamlarının malzemeleri çok daha geniş bir sıcaklık aralığında test etmelerine olanak tanıdığını söyledi.

Dimston, "Sıvı kriyojeni arkanızda bırakarak artık çiyleyiciler, ıslak ısıtıcılar veya vanalar gibi özel taşıma ekipmanlarına ihtiyacınız yok" dedi. "Artık sürece zaman, karmaşıklık ve maliyet katan oksijen yer değiştirme sensörlerine ve diğer güvenlik sistemlerine ihtiyacınız yok çünkü bu kriyojenler olmadan bunlara artık ihtiyaç duyulmuyor."

Dimston ve ekibi, yeni aparatı kullanarak materyalleri hızlandırmak için NASA programları ve projeleriyle çalışıyor. Ekip, bir gün yeni nesil uzay giysilerinde kullanılacak kumaşlara dokunabilecek iplikleri test ediyor ve gezici lastikler için, büküldükten, gerildikten, ısıtıldıktan ve soğutulduktan sonra orijinal şekline dönebilen yeni bir metal de dahil olmak üzere gelişmiş malzemeler geliştirmenin yollarını arıyor. Bu şekil hafızalı alaşım teknolojisi gelecekteki gezicilerin seyahat etmesine yardımcı olabilir Ay ve Mars'ın engebeli, kayalık yüzeylerinde lastik patlaması riski olmadan ilerleyin.

NASA araştırmacıları, teknolojinin ilk versiyonunu (LESTR 1) tasarlamak ve inşa etmek için iki yıldan fazla zaman harcadılar ve şu anda ikizi olan LESTR 2'yi inşa ediyorlar. NASA, Fort Wayne Metals ile ortaklaşa LESTR 1'i şirketin Fort Wayne, Indiana'daki tesisine teslim etti; buradaki uzmanlar, onu Ay'da mevcut olan aşırı sıcaklıklar için şekil hafızalı alaşım malzemesini test etmek için kullanacak.

NASA Glenn'deki LESTR'nin baş araştırmacısı Dr. Santo Padula II, "Gezici yeteneğiyle gidebileceğimiz en soğuk bölgelerden biri olan 40 Kelvin'e kadar sıcaklıklarda çalışabilen yeni nesil şekil hafızalı bir alaşım geliştirmek için çalışıyoruz" dedi. "Bu teçhizatla şekil hafızalı alaşımların Ay ve Mars'ın en soğuk bölgelerinde nasıl davranacağını test edebiliriz. Bu bizim için çok büyük bir gün olacak: bu kadar düşük sıcaklıklarda özelliklerinin nasıl göründüğünü görebilmek - daha önce hiç görmediğimiz bir şey."

LESTR'nin ötesinde, NASA Glenn diğer birinci sınıf yer testi tesisleri uzay boşluğu, Uluslararası Uzay İstasyonundaki mikro yerçekimi, Venüs olan sülfürik düdüklü tencere veya Ay ve Mars'ın arazisi gibi ortamları taklit eden ortamlar.

Glenn, hem gelişmiş malzeme testlerinde hem de uzayda kuruma liderlik ediyor kriyojenik sıvı yönetimiGelecekteki uzay araştırmalarına yönelik teknolojilerin geliştirilmesinde hayati bir rol oynuyor.

Glenn'in yeni test donanımı hakkında daha fazla bilgi için şu adresi ziyaret edin: LESTR'nin web sayfası.