Case Study

Измерение твердости горных пород в условиях микрогравитации и лунной гравитации

Ана Пирес (Ana Pires), ученый-астронавт, впервые в своем роде проводит эксперимент по проверке твердости горных пород в условиях низкой или нулевой гравитации, в котором участвуют все женщины. Узнайте, как она измеряла твердость горных пород в таких условиях и каковы результаты ее эксперимента.

measuring rock hardness in microgravity

Инфраструктура и активы Инспекция бетонных конструкций

Описание карточки

leadmagnet

Newsletter

Get the best NDT and InspectionTech content delivered straight to your inbox

Обзор

Ана Пирес - научный астронавт и исследователь INESCTEC, более 15 лет занимается изучением вулканических и космических пород, морской техникой и робототехникой.

Этот пример посвящен первому в своем роде событию - микрогравитационной миссии, в которой участвовали все женщины. Ана хотела перенести свои исследования с земли в космос, чтобы проверить твердость осадочных и вулканических пород в условиях низкой или нулевой гравитации.

В качестве исследователя Центра робототехники и автономных систем INESCTEC Ана работает с подводными технологиями, георобототехникой, картографией и геовизуализацией. Микрогравитационная миссия будет важна для исследования космоса, добычи полезных ископаемых в космосе (Луна, Марс, астероиды), инженерного дела, строительства и архитектуры в экстремальных условиях.

Для выполнения этой миссии Ана прошла несколько курсов для ученых-астронавтов, в том числе в Аэронавтическом университете Эмбри-Риддла (Флорида, США), где у нее была возможность изучить основы космической подготовки.

Затем Ана прошла курс планетарной геологии во Флагстаффе (штат Аризона, США) - одном из самых интересных аналогичных мест на Земле, где астронавты NASA также готовятся к космическим тренировкам и полевым работам, - где у нее была возможность собрать породы, которые использовались в этом уникальном микрогравитационном эксперименте.

Title

Вызов

Микрогравитационный эксперимент проводился в Оттаве, Канада, Национальным исследовательским советом Канады в рамках проекта PoSSUM, поддерживаемого программой НАСА "Возможности полета".

Первая в своем роде миссия была проведена в самолете FALCON20. Как только самолет набрал необходимую высоту, пилот выключил двигатель, и самолет перешел в свободное падение для достижения 15/20 секунд микрогравитации. Затем они снова включают двигатель и снова поднимаются на нужную высоту.

Этот процесс повторялся 19 раз, в течение которых Ана смогла собрать данные во время 5 парабол (2 в лунной гравитации и 3 в микрогравитации). Сравнивая данные испытаний на твердость в таких условиях с данными, полученными на земле, можно получить более глубокое представление о влиянии гравитации на твердость горных пород и о том, как работает технология испытаний в таких условиях.

Title

Решение

Ана использовала прибор Equotip для измерения поверхностной прочности горных пород как на земле, так и в космосе (а также молоток Schmidt Rebound Hammer для сравнения результатов на земле). Это был первый случай использования Equotip в условиях микрогравитации или в космосе, но, конечно, не последний.

Европейское космическое агентство и NASA, а также крупные международные компании проявляют интерес к созданию конструкций в сложных условиях, космическому проектированию, строительству и архитектуре для Луны, Марса и других регионов. Более того, космическая добыча и эксплуатация минеральных ресурсов как никогда близка к тому, чтобы стать реальностью. Для этого нам необходимо изучить фундамент и типы горных пород и грунта на Луне. А для этого необходимы самые современные технологии.

Оборудование Equotip оказалось наиболее подходящим решением для этой миссии, представляя широкий диапазон прочности на одноосное сжатие, что позволяет испытывать камни, грунты или металлические компоненты.

Title

Результат

Предварительные результаты эксперимента позволили Ане оценить поведение оборудования в условиях микрогравитации и лунной гравитации на протяжении пяти парабол, что дает хорошие показания для будущей интеграции в геороботическую систему или космические скафандры. Универсальность Equotip позволила Ане и ее команде впервые собрать данные с точными измерениями твердости горных пород в условиях невесомости - первый и решающий шаг к тестированию и анализу твердости горных пород в космосе.

"Equotip - это очень портативный и простой способ измерения твердости, который может помочь нам в освоении космоса для измерения поверхности горных пород на Луне и на Марсе". Ана Пирес

Это исследование показало, что Equotip не только эффективен для изучения твердости горных пород в условиях низкой гравитации, но и может использоваться астронавтами во многих других целях. Например, Equotip можно использовать для измерения твердости самого космического корабля и даже приспособить в будущем для использования роверами или роботами в космосе.

Будучи портативным устройством с широкой областью применения в космических исследованиях, Equotip позволяет ученым, исследователям, астронавтам, таким как Ана, надежно оценивать поверхность горных пород и проверять твердость материалов в различных условиях. Разработка данного исследования стала возможной при поддержке Центра робототехники и автономных систем INESC TEC при ISEP.

Чтобы узнать больше об устройстве Equotip, посетите страницу нашего продукта со всей информацией, соответствующими часто задаваемыми вопросами и полезным контентом.

Связанный контент

Non-destructive Testing on “Mars” Terrestrial Analog Sites with Ana Pires