Categories
科技報導

美国宇航局开发出能够抵御月球极寒的新装备



探索太空和其他地点的挑战之一是极度寒冷。在美国宇航局的 “阿特米斯 “号月球任务期间,月球南极的温度将在夜间急剧下降。在未来的某个时刻,NASA希望探索木星的卫星之一欧罗巴,那里的赤道温度从未超过华氏零下260度。美国宇航局一直在为这些严寒的温度做准备,开发能够承受极端温度的特殊齿轮。

在低温下,齿轮和变速箱的外壳会被加热。在被加热后,一种润滑剂帮助齿轮正常工作,并防止钢合金变脆并最终断裂。美国宇航局一直在进行一个名为 “散装金属玻璃齿轮”(BMGG)的项目,项目组创造了一种由 “金属玻璃 “制成的材料,这种材料可以在不加热的情况下,在极度寒冷的环境中正常工作和生存。

消除加热齿轮箱的需要,减少了航天器运作所需的能量。美国宇航局指出,由于漫游车或着陆器的电量有限,目前在寒冷和昏暗环境下的操作受到限制。使用新的变速箱所节省的能量可以延长任务时间,或者允许在航天器漫游器上放置更多的仪器。

在JPL的测试中,工程师们将电机和齿轮箱安装在一个转盘梁上,该转盘梁旨在测量对冲击或强力冲击的反应。液氮被用来将齿轮冷却到大约零下279华氏度。然后用钢弹射向横梁以模拟冲击事件。

这种类型的冲击测试用于确定航天器硬件是否会在重返、下降和着陆等事件中破裂。测试还模拟了在月球上的夜晚收集普通样本时齿轮可能会出现的情况。在每次冲击测试之前,研究人员将液氮倒在电机和齿轮箱上。在几秒钟内将液氮排出后,冲击器向电机和齿轮箱所安装的钢梁发射。齿轮箱和电机以三种不同的方向进行了两次冲击测试,每次演示,齿轮都在极低的温度下经受住了冲击事件的考验。

nasa-gears-test-1280x720.jpg