Дата: 09-09-20 10:19

КОСМОС: DUST-2 — пылевая лаборатория NASA

Группа подготовки полезной нагрузки проводит испытания системы ориентации на ракетном полигоне Уайт Сэндс. Вот они, слева направо: Джон Яканек, Хесус Мартинес, Кен Старр, Тед Гачек (фото NASA/NSROC/Ahmed Ghalib)

НАСА готовится к первому запуску геофизической ракеты с момента начала в США пандемии коронавируса. В рамках миссии DUST-2 (сокр. от Determining Unknown yet Significant Traits-2 — Определение Неизвестных, но Значимых Черт-2 — прим. ред.) в космос будет отправлена миниатюрная лаборатория, чтобы показать, как формируются и растут крошечные частички космической пыли – сырьё для звёзд,планет и систем. Окно для запуска открывается на ракетном полигоне Уайт-Сэндс в Нью-Мексико 8 сентября 2020 года.

Читайте также - ВСЕ НОВОСТИ ЗА ДЕНЬ

DUST-2 — плод взаимодействия НАСА и Японским агентством аэрокосмических исследований (JAХA). Как и его предшественник — миссия DUST, запущенная в октябре 2019 года — DUST-2 будет летать на геофизической ракете — ракете, которая совершит небольшое путешествие в космос, прежде чем упасть на Землю. Геофизические ракеты дёшевы и остаются одним из наиболее эффективных способов достижения почти нулевой гравитации, что является критическим требованием для миссии.

Целью DUST-2 является изучение того, как отдельные атомы, выброшенные в пространство умирающими звёздами и сверхновыми, соединяются воедино. При этом они образуют пылинки — одни из основных строительных блоков нашейВселенной.

«То, что мы пытаемся сделать, — это повторить то, что происходит по крайней мере в двух астрофизических средах. Первое — это когда образуется [пыль], когда звёзды умирают и рассеивают свои внешние атмосферы. Другое — во время формирования солнечных систем, когда фактически формируются планеты из газопылевых облаков».

— главный исследователь Джо Нут, планетолог из Центра космических полётов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.

Обе среды вовлекают атомы, которые, сталкиваясь, скрепляются друг с другом, и формируют пылевые частицы. Но то, как именно образуются и растут пылинки, зависит от множества различных факторов. Нут и его коллега Юки Кимура из Университета Хоккайдо в Японии разработали DUST-2 для изучения того, какие факторы являются наиболее важными.

Мини-лаборатория размером с холодильник будет запущена на борту геофизической ракеты Black Brant IX, и достигнет высоты около 338 км, прежде чем упадёт обратно на Землю. За следующие шесть с половиной минут произойдёт многое. Через тридцать секунд после начала свободного падения начинается первый из шести экспериментов – все они представляют собой небольшие модификации друг друга. Внутри герметичной камеры начинает нагреваться крошечная нить накаливания. Тонкое покрытие из железа, кремния, магния и других частиц, распыленных на нить, диффундирует в окружающую камеру. Некоторые из этих атомов будут сталкиваться и прилипать – зачатки пылинок — в то время как другие отрикошетят прочь. Каждую минуту будет включаться ещё по одной камере, до тех пор пока груз с парашютом не вернётся на Землю.

В лаборатории Нут, Кимура и их команды будут изучать зёрна, которые образовались в каждой из шести камер. Более горячие частицы сталкиваются чаще, поэтому они будут измерять, как по-разному зёрна формировались дальше или ближе к нити накаливания. Некоторые элементы могут блокировать друг друга от роста пылевых зёрен, поэтому они будут изучать, какие элементы оказались в каждом зерне. Они также изучат неожиданное открытие, сделанное во время миссии DUST-1: в этом эксперименте пылевые зёрна, которые образовались в аргоне с небольшой долей (5%) кислорода, как правило, слипались больше, чем те, которые образовались в чистом аргоне — нереактивном благородном газе.

«Без кислорода атомы были похожи на маленькие бильярдные шары, которые соприкасались и застревали, — сказал Нут. — Но с кислородом, когда бильярдные шары соприкасались, они частично сливались вместе. Это было то, о чем мы не подозревали».

Их догадка заключается в том, что кислород понижает температуру плавления пылевых зёрен, так что входящие частицы вдавливаются в частично расплавленный материал. Чтобы проверить эту идею, в рамках DUST-2 был удалён весь кислород и заменён небольшим количеством (около 5%) водорода.

«Если это так, то мы ничего не получим из этого слияния с водородом, — сказал Нут. — Так что посмотрим, что из этого выйдет».

Эксперимент также включает в себя новую нить накаливания из углеродного волокна для более точного контроля температуры. Но самое большое различие между DUST-1 и DUST-2 заключается в операциях миссии — это первая геофизическая ракета, запущенная во время пандемии COVID-19. Команда внедрила множество новых процессов в фоновом режиме, чтобы гарантировать, что запуск произойдёт при защите здоровья сотрудников.

«По мере тщательной оценки каждой из задач, мы разрабатывали новые способы выполнения некоторых из наших практических работ, чтобы минимизировать риски».

— Джон Хикман, заместитель руководителя программы геофизических ракет НАСА.

Каждые четыре часа команда дезинфицирует все поверхности и оборудование.

«В дополнение к маскам у нас есть защита глаз — лицевые щитки и защитные очки. Мы очень много работали, чтобы развить культуру делать эти вещи как свою вторую натуру».

— Эрик Ропер, руководитель миссии NSROC, куратор операций Уайт Сэндс.

И, похоже, это работает — даже с учетом новых мер предосторожности подготовка к запуску идет по графику.

«Честно говоря, он идет примерно в том же темпе, что и обычно, – сказал Ропер. — Команда проделала феноменальную работу, адаптируясь к ситуации».

Программа геофизических ракет НАСА находится под контролем Wallops Flight Facility, который управляется Центром космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Отдел гелиофизики НАСА финансирует программу геофизических ракет для агентства.


Источник информации: Журнал "Все о космосе"

Поделиться ссылкой:  
 Tweet



Перепечатка материалов разрешается только при наличии гиперссылки на www.aviation.com.ua
Перепечатка, копирование, воспроизведение или иное использование материалов, в которых содержится ссылка на агентства УНИАН, Iнтерфакс-Україна, строго запрещено