对于地球上的大多数人来说,消灭灰尘可能只是一个小问题,但对于前往月球或火星的宇航员和航天器来说,这是一个必须减轻的重大危险。这就是为什么美国宇航局佛罗里达州肯尼迪航天中心的研究人员正在寻求使用电动防尘罩 (EDS) 技术的创新方法。

NASA 技术有助于防止月球尘埃

EDS 技术利用透明电极和电场,可以电动提升和清除各种空间应用表面的灰尘,从散热器、太阳能电池板、相机镜头到宇航服、靴子和头盔面罩。控制和清除带静电的灰尘对于该机构的 CLPS(商业月球有效载荷服务)计划和阿耳忒弥斯计划下的月球任务的成功至关重要。

“对于这些 CLPS 和阿耳忒弥斯任务,灰尘暴露是一个问题,因为月球表面与我们在这里习惯的表面有很大不同,”肯尼迪静电和表面物理实验室首席研究科学家查尔斯·布勒博士说。 “月球风化层灰尘可能会进入垫圈和密封件、舱口,甚至进入栖息地,这可能会给航天器和宇航员带来很多问题。”

与地球上的尘埃颗粒不同,月球表面的尘埃像微小的玻璃碎片一样锋利且具有磨蚀性,因为它没有暴露在风化以及水和氧气等元素的影响下。

布勒说: “简单地刷过月球风化层表面就会使问题变得更糟,因为它也带有大量静电并且高度绝缘。”

EDS 技术基于 NASA 于 1967 年开发的电幕概念,自 2004 年以来肯尼迪一直在开发 EDS 技术。

它于 2019 年搭乘 NASA Materials 国际空间站实验 11 任务首次进入近地轨道。EDS 技术嵌入由玻璃、聚酰亚胺和原型宇航服织物制成的 12 个不同面板中,并被送往国际空间站进行测试。太空的真空。

在进入太空之前,EDS 主要在真空室中进行了测试,结果在一秒钟内从表面去除了美国宇航局阿波罗任务期间收集的月球风化层的模拟物和样本。

最近,作为 Intuitive Machines 首次月球着陆器任务的一部分,EDS 技术被嵌入到 EagleCam 的两个镜头中,EagleCam 是由佛罗里达州代托纳海滩安柏里德尔航空大学的学生开发的 CubeSat 相机系统。着陆后,EagleCam 仪器成功从 Intuitive Machines 的 Odysseus 着陆器部署。 Embry Riddle 的团队无法像他们希望的那样获取着陆器的图像,但他们能够收集其他数据集,包括来自 EDS 技术的数据集。

今年晚些时候,另一项 EDS 技术演示计划将登陆月球,作为 NASA 与商业合作伙伴 Firefly Aerospace 合作的 CLPS 倡议任务的一部分。

“该团队投入了大量的工作和奉献精神。EDS 被认为是领先的技术,也是我们在太空应用除尘方面最好的技术,”布勒说。 “作为月球任务的专用有效载荷飞行是非常令人兴奋的。”

布勒表示,EDS 技术可能成为未来阿耳忒弥斯任务中人类在月球上扩大存在的第一道防线。

从保护工具、机械和宇航服的应用来看,该技术甚至可以通过应用于垫圈、密封件和舱口等小型部件来帮助改善日常任务。这可以让宇航员免去携带额外清洁用品前往月球的麻烦。

“EDS 技术可以在栖息地之外使用,以帮助清洁栏杆和地板等表面,但它也可以在内部使用,”布勒说。 “所有这些应用程序都正在接受评估和测试。”