即时足球比分 打碎岩石、制水:火星之旅的秘密公式?

芯石膏、一烧杯水和一盘熟石膏放在鹅卵石和泥土上。
芯石膏、一烧杯水和一盘熟石膏放在鹅卵石和泥土上。
研究小组提出,他们可以用水射流喷射火星上的石膏,以产生 更多的水来制造火箭推进剂。
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足球比赛结果的研究人员获得了 NASA 拨款,用于研究提取方法 来自火星石膏岩的水,使人类距离这颗红色星球更近了一步 现实。

杰弗里·艾伦 (Jeffrey Allen) 是一个项目的首席研究员,该项目已获得 20 万美元 第一年由国家航空航天局资助。保罗·范 Susante、Ezequiel Medici 和 Timothy Eisele 是该项目的联合首席研究员 项目,“石膏和其他蒸发岩的低质量、低功率、非机械挖掘” 和火星上的水生产。”

NASA 授予早期创新补助金,帮助科学家开展基础、初步研究 研究测试想法和推进新技术。这个历时两年半的项目, 总计资助 50 万美元,将研究发送到火星的机器人是否可以使用 强大的水射流来挖掘石膏,爆破岩石以分解它们,以及 加热石膏颗粒以释放矿物晶体结构中束缚的水。 这可能是一种快速制造更多水和氧气供人类消耗的方法 并在火星上制造火箭燃料。

这项工作旨在为 NASA(或太空探索承包商)创造一种发送信息的方式 人类前往火星时需要携带足够的水、氧气和火箭燃料 火星上将有足够的水、氧气和火箭燃料等待宇航员 在他们返回地球的旅途中使用。

分解

如果地球上的采矿机械发生故障,解决问题的成本很高,但它 也只需一个电话即可。火星上没有机械师;因此,即将到来 一种对机器造成最小磨损的采矿方法是 一个项目发生在数百万英里之外。

“知道这些机器必须运行多年,你怎么能开采硬岩呢? 不维护?”机械工程高级讲师范苏珊特问道 采矿创新企业 (MINE) 团队的机械师和教师顾问。 “该 问题在于金属施加的力量可以打破岩石。金属磨损或 断裂,需要维护。我们正在努力消除这一部分。我们来了 想到使用水射流或其他气体或液体,我们可以喷洒在 岩石上的高压。这是一个以前从未提出过的太空新想法。”

两个男人并肩站着,手里拿着石膏和熟石膏。
 蒂姆·艾塞勒(左)和保罗·范苏珊特(右)正在研究如何提取水 (以及巴黎石膏的副产品)来自石膏,他们希望将这种技术用于 火星为宇航员制造水、氧气和火箭推进剂。

与化学工程助理教授和捐赠教师 Tim Eisele 合作 van Susante 的研究员和 MINE 团队的学生正在创建一个密封室 在配备喷水器的矿石分离实验室和本尼迪克特实验室 分解石膏样品。第二步是运输所得浆料 用于分离,去除悬浮颗粒并将水供应回压力 垫圈。

他们的计划是将水重新注入系统,直到有剩余为止 点水将被储存。然后可以将水分离并与 来自火星大气层的碳可产生用于火箭燃料和液氧的甲烷 是副产品。

该项目更令人费解的方面之一是确定如何最好地创建 腔室和地面之间的密封,以捕获热量、增加压力并最大限度地减少 水的流失——在这颗红色星球粗糙的表面上是一个棘手的问题。这个和其他 各方面将在模拟火星条件下进行测试。埃塞奎尔·美第奇,研究 机械工程-工程力学助理教授和讲师, 将模拟风化层与缺乏有机物的土壤之间的热和流体相互作用 化合物——以及地下。

其他难以预测的因素包括机器人的距离 在挖掘现场和储存区域之间行驶。把当前的困难 从火星旅行的角度来看,所有火星车已经旅行了大约 26 英里——一场真正的马拉松。简单来说就是距离越短 更好的是,让机器人生产水和燃料部件。

“我们的目标是用最少的能量和最少的量来做到这一点 质量,”范苏珊特说。

团队希望达到分解四到五公斤的生产率 每小时石膏。按照这个速度,估计氧气、水和推进剂罐 准备好并等待人类,大约 480 个火星日(称为 sol)之后 生产机器人登陆火星。

莫西的使命

NASA 计划发射火星氧气原位资源利用实验 (MOXIE) 2020 年前往火星的任务是展示火星大气中氧气的产生。 足球比赛结果团队正在进行的基础研究以及相关研究 在其他大学,需要解决提取水系统中的问题 在火星上生产甲烷,用于未来的演示和人类任务 火星。

“我们为什么关心这个?我们关心的原因是因为火箭燃料是如此巨大 火箭的数量,”范苏珊特说。 “在你发射到太空的任何火箭中,88% 火箭质量的一部分是燃料——足够从这里进入近地轨道的燃料。 这意味着你剩下的 12% 必须包括前往火星、前往地球的燃料 火星表面,离开火星表面,回到地球。就好像从 从纽约到洛杉矶,你必须带上一切——空气、食物、汽油—— 不允许您使用周围的任何东西;没有进站!”

这意味着在任务目的地制造空气、水和燃料。是货车 苏珊特希望到 2030 年代中期(即 15 年后)人类将登陆 火星表面。

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