To SwRI-eksperimenter flyver ombord på Blue Origins nye Shepard suborbitale raket

To Southwest Research Institute (SwRI) eksperimenter var ombord på Blue Origins New Shepard suborbitale raket i dag, som blev lanceret fra Van Horn, Texas. Box of Rocks Experiment II (BORE II) testede en ny teknologi til magnetisk binding til og prøvetagning af asteroider. Det andet eksperiment evaluerede en konisk væskeopsamlingsanordning (LAD) designet til sikkert at levere flydende drivmiddel til en raketmotor fra brændstoftanke.

BORE II fortsatte et eksperiment fra 2016, der involverede observationer af meteoritlignende materialer inde i en container ombord på en suborbital rumflyvning, med det formål at forstå materialernes adfærd ved lav tyngdekraft. BORE II udvider markant på dette projekt, ved at bruge materialer, der i sammensætning og tekstur er meget tættere på faktiske meteor-itter, samt test af ny teknologi, Clockwork Starfish prøveudtagningsenheden.

Med inspiration fra den akvatiske pighud, som vender en del af sig selv vrangen ud for at opsluge sit bytte, Clockwork Starfish er et tetraeder med magnetiserede sider. Da overfladematerialerne på de fleste asteroider har magnetiske forbindelser i dem, Clockwork Starfish's magnetiserede paneler gør det muligt for den passivt at samle prøver fra enhver asteroideoverflade, den tabes på. "Sjøstjernen" gemmer derefter prøverne til transport ved at vende sig selv helt vrangen ud.

"Mens aktuelle asteroideprøve-returmissioner besøger enkelte asteroider og indsamler prøver fra et eller to steder på deres overflade, en fremtidig mission med dusinvis af mikro-sampler-landere som disse kunne returnere prøver fra forskellige steder på adskillige asteroider, " sagde SwRI Principal Scientist Dr. Alex Parker, der ledede udviklingen af ​​Clockwork Starfish-enheden. "Dette ville være en game-changer for at forstå solsystemets oprindelse og historie, samt at give et værdifuldt indblik i potentielle udforsknings-aktiverende ressourcer, der findes i disse små verdener."

Dagens eksperiment involverede at placere to Clockwork Starfish i to separate vakuumforseglede beholdere, med meteoritlignende materialer og et lille kamera i hver til at optage, hvordan teknologien interagerer med materialerne i lav tyngdekraft.

"Dette kunne tilbyde et simpelt, men robust alternativ til andre metoder til prøvetagning af små kroppe som boring, " sagde SwRI Principal Scientist Dr. Dan Durda, eksperimentets hovedefterforsker. "I stedet, det kunne være lige så nemt som at tage en magnet med."

Ud over Durda og Parker, BORE II-holdet omfatter SwRI-forsker Dr. Akbar Whizin, Ingeniørteknolog Michael Shoffner og seniorforsker Brian Pyke.

SwRI evaluerer også, hvor effektivt en tilspidset LAD eliminerer potentielt farlige dampbobler i brændstof fra at blive overført til raketmotoren.

Ingeniører ved SwRI og NASAs Glenn Research Center skabte den tilspidsede LAD for at løse problemer, der kunne opstå med længere rumflyvninger ud over Jordens kredsløb. I øjeblikket, de fleste raketmotorer bruger kryogene flydende drivmidler som brændstof. En lang rumflyvning ville kræve store mængder brændstof, der skal opbevares ved lave temperaturer og derefter overføres til raketmotoren, men nuværende LAD'er har lige kanaler, der er sårbare over for interne dampbobler.

Disse dampbobler kan forhindre flydende drivmiddel i at overføre til andre tanke eller beskadige raketmotorer under tænding. SwRI seniorforskningsingeniør Kevin Supak, sammen med SwRI-ingeniørerne Dr. Amy McCleney og Steve Green evaluerer en LAD med en tilspidset kanal, der passivt fjerner boblerne gennem overfladespænding. En mindre version af LAD blev testet på New Shepard i december 2019. Dagens eksperiment involverede afprøvning af flere større versioner, der inkluderer designændringer for mere præcist at fange boblebevægelsesfysik, der ville forekomme i faktiske kryogene tanke.

"Vi håber, at det koniske LAD-koncept kan tilbyde en billig og effektiv løsning til kryogen væskestyring til langvarig rumflyvning, " sagde Supak. "Historisk set, Teknologi, der bruges til at håndtere bobler i kryogene tanke, har været dyr at designe og implementere."

SwRI planlægger et ekstra eksperiment ombord på New Shepard i fremtiden for at undersøge andre geometrier til LAD-designet.