Questo equipaggiamento della NASA potrebbe essere il primo a sopravvivere alla brutale notte lunare

Su lunanon molto può sopravvivere al tuffo artico del calare della notte, dove le temperature possono scendere fino a -330 gradi Fahrenheit per il periodo di oscurità di due settimane ogni mese.

Come più nazioni e privati spazio Mentre le compagnie aeree tentano sbarchi sulla Luna senza equipaggio, i pericoli dell’esplorazione lunare sono diventati sempre più evidenti. Anche le missioni robotiche che sopravvivono all’atterraggio devono affrontare un’altra grave minaccia: il freddo brutale della notte lunare. Sono pochi i lander e i rover che si risvegliano dopo aver sopportato il gelo profondo. A temperature criogeniche, i giunti metallici saldati iniziano a guastarsi e le batterie si esauriscono.

Quell’ambiente duro rappresenta una vera sfida per NASA mentre persegue il ritorno degli astronauti sulla Luna, in particolare al Polo Sud, che lo ha fatto alcune delle temperature più fredde del sistema solare – ma non insormontabile.

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Al Goddard House Flight Heart nel Maryland, un workforce di ingegneri sta testando un pezzo di attrezzatura in una digicam a vuoto termico, mettendo alla prova l'{hardware}. La digicam si sposta dagli estremi di 300 gradi Fahrenheit a -330 gradi Fahrenheit. Attraverso ripetuti cicli di caldo e freddo, i take a look at imitano le reali oscillazioni di temperatura che potrebbero verificarsi tra l’ombra profonda e la piena sole al polo sud lunare, dove Artemide IV potrebbe atterrare con un equipaggio già nel 2028.

Sulla base dei risultati dei take a look at, il Stazione di monitoraggio dell’ambiente lunareo LEMS, dovrebbe diventare il primo strumento statunitense a sopravvivere a un’intera notte polare, una pietra miliare per il piano della NASA di costruire una base lunare a lungo termine nella regione insidiosa.

“Nessuno, nessun carico utile americano, per quanto ne sappiamo, è mai stato in grado di dire di essere sopravvissuto al polo sud lunare durante la sua notte lunare e di essere stato funzionante”, ha detto Samantha Hicks, l’ingegnere capo dei sistemi di LEMS. “Siamo sulla buona strada per diventare il primo carico utile degli Stati Uniti a farlo.”

Il dispositivo LEMS è un componente {hardware} fondamentale per Le ambizioni lunari della NASAmonitorando come trema la terra sulla luna per un massimo di due anni. La scatola delle dimensioni di una valigia manterrà un orecchio costante al suolo per i terremoti e asteroide colpisce – non solo al polo sud lunare, ma attorno all’intera luna.

Forse sorprendentemente, la Luna rimane sismicamente attiva, nonostante la mancanza di tettonica a placche come quella presente sulla Terra, ha affermato Naoma McCall, co-investigatrice del LEMS e responsabile del dispiegamento. Le missioni Apollo più di 50 anni fa si collocavano in modo simile sismometri sulla luna e ha registrato tremori profondi e superficiali, eventi termici e impatti di meteoroidi. Ma quegli strumenti della metà del secolo chiuso nel 1977 e ha fornito un quadro incompleto di ciò che sta accadendo nella crosta e nel mantello della luna, ha detto.

Una maggiore quantità di dati è fondamentale affinché la NASA possa stabilire in sicurezza un avamposto lunare in cui gli esseri umani possano vivere e lavorare, soprattutto se la regione polare dovesse tremare più spesso – o più forte – del previsto.

“C’è molto che non sappiamo dell’interno lunare perché abbiamo effettuato osservazioni solo dal lato più vicino”, ha detto McCall, riferendosi all’emisfero lunare rivolto verso la Terra, dove sono atterrate tutte le missioni Apollo.

Per decenni, molte missioni spaziali lontane si sono attenute al piccolo fonti di calore nucleare che rilasciano lentamente energia mentre decadono. Questi sistemi sono potenti ma fanno affidamento su carburante scarso. Inoltre, aggiungono costi, complessità e revisioni della sicurezza. Se questo piccolo equipaggiamento riuscisse a superare la notte lunare utilizzando solo la luce solare, batterie e isolamento, la NASA potrebbe replicare il modello per un equipaggiamento di superficie più veloce e più semplice in futuro.

Per installare LEMS, un astronauta anniderà la scatola in una trincea e praticherà dei fori cilindrici nelle vicinanze per seppellire due sensori sotto terra. Gli ingegneri hanno progettato la scatola da 66 libbre in modo che una persona potesse trasportarla. Se quel carico sembra ancora troppo pesante, ricorda che tutto sulla luna ha senso un sesto più leggero di quanto non accada sulla Terra.

Dopo essersi assicurati che il sistema sia puntato nella giusta direzione, gli astronauti possono impostarlo e dimenticarsene, ha detto McCall. Un workforce si è esercitato a posizionare l’attrezzatura presso l’Università della Florida Centrale, in una stanza piena di suolo lunare artificiale, per assicurarsi che potesse essere eseguita in semplici passaggi.

Un workforce integra lo strumento Lunar Surroundings Monitoring Station, o LEMS, che monitorerà i terremoti e le scosse lunari, presso il Goddard House Flight Heart della NASA.
Credito: NASA Goddard House Flight Heart

“Gireremo tre interruttori e poi andremo by way of”, ha detto McCall.

Mentre l’esterno della scatola cuoce e si congela, i componenti interni più importanti – la batteria, il pc autonomo e altri dispositivi elettronici – rimangono tra i -22 e gli 86 gradi Fahrenheit. Gli ingegneri affermano che una portata interna più ristretta è ciò che consente all’attrezzatura di funzionare continuamente, anche se il suo guscio affronta il peso delle condizioni lunari.

La chiave per mantenere una temperatura interna costante è una coperta termica avanzata. Il materiale proprietario, sviluppato da Quest Thermal Group con sede in Colorado per la NASA, si chiama Isolamento multistrato integratoo IMLI. La NASA ha anche collaborato con i associate per adattare il modo in cui caricherà la batteria agli ioni di litio per sopravvivere al freddo estremo.

“Gli ioni di litio odiano assolutamente scendere sotto i -30 gradi [Celsius]. È allora che inizi a utilizzare la placcatura agli ioni di litio”, ha detto Hicks, riferendosi a un problema che si verifica quando le batterie non riescono più advert assorbire la sostanza chimica che trasporta l’energia. “Si tratta di sopravvivere a quella notte lunare e allo situation peggiore.”

Dopo le recenti modifiche alla campagna di lancio di Artemis, la NASA ha iniziato a rielaborare il piano di alto livello per l’imminente missione di allunaggio. L’agenzia deciderà se il cargo LEMS volerà sull’Artemis IV dopo aver finalizzato l’elenco ufficiale di tutto ciò che è a bordo. Nel frattempo, il workforce completerà il resto del programma di take a look at nei prossimi mesi.