Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Небольшая свая ОАО «МАРС-1А» [1]
Банка имитатора марсианского реголита ОАО «МАРС-1А».

Имитатор марсианского реголита (или имитатор марсианского грунта ) - это земной материал, который используется для моделирования химических и механических свойств марсианского реголита для исследований, экспериментов и испытаний прототипов мероприятий, связанных с марсианским реголитом, таких как уменьшение пыли транспортного оборудования, усовершенствованное жизнеобеспечение. системы и использование ресурсов на месте .

Варианты [ править ]

ОАО «Марс-1» и ОАО «Марс-1А» [ править ]

После высадки на Марс посадочных устройств Viking и марсохода Mars Pathfinder бортовые приборы использовались для определения свойств марсианского грунта в местах посадки. Исследования свойств марсианской почвы привели к разработке марсианского реголита Марс-1 в Космическом центре НАСА им. Джонсона в 1998 году. [2] [3] Он содержал палагонитовую тефру с фракцией частиц менее 1 миллиметра. Палагонитовая тефра, представляющая собой стекловидный вулканический пепел, измененный при низкой температуре, была добыта в карьере на шлаковом конусе Пу'у Нене.. Исследования конуса, расположенного между Мауна-Лоа и Мауна-Кеа на Гавайях , показывают, что тефра является близким спектральным аналогом ярких областей Марса. [4]

Когда исходные поставки ОАО «Марс-1» закончились, возникла потребность в дополнительных материалах. Центр космических полетов НАСА им. Маршалла заключил контракт с Orbital Technologies Corporation на поставку 16 метрических тонн лунных и марсианских имитаторов. Компания также предоставила другим заинтересованным сторонам дополнительные восемь тонн марсианского имитатора. [5] [6] Однако с 2017 года ОАО «Марс-1А» ​​больше не выпускается.

После измельчения для уменьшения размера частиц ОАО «Марс-1А» ​​может геополимеризоваться в щелочных растворах, образуя твердый материал. Испытания показывают, что максимальная прочность на сжатие и изгиб «марсианского» геополимера сравнима с прочностью обычных глиняных кирпичей. [7]

Геополимеры из имитаторов лунной ( АО-1А ) и марсианской (АО "МАРС-1А") пыли производства Бирмингемского университета [7]

MMS [ редактировать ]

MMS или Mojave Mars Simulant был разработан в 2007 году для решения некоторых проблем с ЗАО «Марс-1». Хотя ОАО «Марс-1» имитировал цвет марсианского реголита, он плохо показал себя по многим параметрам, включая гигроскопичность - он подвергся атмосферным воздействиям , притягивающим воду, что сделало его более похожим на глину . MMS, однако, был гигроскопически инертным из-за минимального атмосферного воздействия и способа дробления, что позволило ему лучше имитировать, среди прочего, эту особенность марсианского реголита. MMS был обнаружен естественным образом в виде целых горных пород в вулканическом образовании недалеко от города Борон, Калифорния , в западной пустыне Мохаве . После дробления базальтпески были обработаны и отсортированы по размеру: грубый MMS и мелкий MMS. MMS Dust состоит из более мелких базальтовых частиц, соответствующих гранулометрическому составу марсианской пыли . Отдельное вулканическое событие создало красный пепел, который добывают и измельчают для создания MMS Cinder. [3]

MGS-1 [ править ]

MGS-1 или Mars Global Simulant был разработан в 2018 году как первый минералогически точный имитатор марсианского реголита. [8] Он основан на грунте Rocknest в кратере Гейл на Марсе, который был тщательно проанализирован марсоходом NASA Curiosity . MGS-1 производится путем смешивания чистых минералов в точных пропорциях с реалистичным гранулометрическим составом. Имитатор доступен в некоммерческой лаборатории Exolith Lab [9] в Университете Центральной Флориды . MGS-1 не включает перхлораты по умолчанию, поэтому его нельзя использовать для проверки эффектов этого аспекта марсианского реголита. [8] [10] Однако конечные пользователи могут добавлять в материал перхлоратные соли или другие супероксиды.

Риски для здоровья [ править ]

Мелкодисперсная пыль ОАО «МАРС-1А» в контейнере [11]

Воздействие имитаторов реголита может представлять определенный риск для здоровья из-за мелких частиц и наличия кристаллического кремнезема. ОАО «Марс-1А» ​​имеет небольшую опасность при вдыхании и попадании в глаза, что может вызвать раздражение глаз и дыхательных путей . Было проведено исследование токсичности имитаторов для клеток организма. Считается, что АО «МАРС-1» обладает дозозависимой цитотоксичностью . Поэтому рекомендуется в качестве мер предосторожности минимизировать воздействие мелкой пыли в крупномасштабных инженерных приложениях. [12]

Хотя перхлораты были обнаружены на Марсе в 2008 году спускаемым аппаратом « Феникс» , ни один из имитаторов не содержит перхлоратов . Это снижает риск для здоровья, создаваемый имитаторами по сравнению с реальной марсианской почвой . Ранние имитаторы предшествовали этому открытию, но последний имитатор, MGS-1, до сих пор не включает их. [8]

Структурное использование [ править ]

Исследование в UCSD показало, что марсианский реголит может быть сформирован сам по себе в очень прочные кирпичи с приложением давления. [13] [14]

См. Также [ править ]

  • Список аналогов Марса
  • Имитатор лунного реголита
  • Марсианский грунт
  • Реголит

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Имитатор почвы Луны и Марса" . Orbitec . Проверено 27 апреля 2014 года .
  2. ^ JG Mantovani; CI Calle. «Диэлектрические свойства имитатора марсианской почвы» (PDF) . Космический центр Кеннеди НАСА. Архивировано 5 марта 2016 года из оригинального (PDF) . Проверено 10 мая 2014 .
  3. ^ а б Бигл, LW; GH Peters; GS Mungas; GH Bearman; Дж. А. Смит; RC Андерсон (2007). Марсианский симулятор Мохаве: новый симулятор марсианского грунта (PDF) . Луна и планетология XXXVIII . Проверено 27 апреля 2014 года .
  4. ^ Аллен, CC; Моррис, Р.В.; Линдстрем, диджей; Линдстрем, ММ; Локвуд, JP (март 1997 г.). ОАО "Марс-1": имитатор марсианского реголита (PDF) . Исследование Луны и планет XXVIII. Архивировано из оригинального (PDF) 10 сентября 2014 года . Проверено 28 апреля 2014 года .
  5. ^ "JSC-1A имитаторы лунного и марсианского грунта" . ООО «Планета». Архивировано из оригинального 28 апреля 2014 года . Проверено 28 апреля 2014 года .
  6. ^ "Получите практический опыт с другой планетой: теперь доступен симулятор марсианской почвы" . Пресс-релиз Orbitec . 26 октября 2007 . Проверено 28 апреля 2014 года .
  7. ^ a b Алексиадис, Альберини, Мейер; Геополимеры из имитаторов лунных и марсианских грунтов, Adv. Space Res. (2017) 59: 490-495, DOI : 10.1016 / j.asr.2016.10.003
  8. ^ a b c Кэннон, Кевин (январь 2019 г.). «Глобальный имитатор Марса MGS-1: Открытый стандарт на основе Rocknest для базальтовых имитаторов марсианского реголита» . Икар . 317 (1): 470–478. DOI : 10.1016 / j.icarus.2018.08.019 .
  9. ^ Exolith Lab
  10. ^ «Токсичный Марс: астронавты должны иметь дело с перхлоратом на Красной планете» . space.com . Проверено 26 ноября 2018 года .
  11. ^ Паркер, Холли. «ВИДЕТЬ КРАСНЫЙ: выставка Марса прибывает в планетарий Бразоспорта (091012 марта 3)» . Факты, Клют, Техас . Проверено 29 апреля 2014 года .
  12. ^ Защелка, JN; Гамильтон РФ, младший; Холиан, А; Джеймс, JT; Лам, CW (январь 2008 г.). «Токсичность имитаторов лунной и марсианской пыли для альвеолярных макрофагов, выделенных от людей-добровольцев». Ингаляционная токсикология . 20 (2): 157–65. CiteSeerX 10.1.1.474.1877 . DOI : 10.1080 / 08958370701821219 . PMID 18236230 .  
  13. ^ «Инженеры исследуют простой рецепт изготовления кирпичей из марсианской почвы без выпечки» . ScienceDaily . 27 апреля 2017 . Проверено 13 января 2019 года .
  14. ^ Чоу, Брайан Дж .; Чен, Цехан; Чжун, Инь; Цяо, Ю (2017-04-27). «Прямое формирование структурных компонентов с использованием имитатора марсианского грунта» . Научные отчеты . 7 (1): 1151. DOI : 10.1038 / s41598-017-01157-ш . ISSN 2045-2322 . PMC 5430746 . PMID 28450723 .