Forskning, der lægger grunden til off-world kolonier

Før civilisationen kan flytte væk fra verden, må den sørge for, at dens strukturer fungerer på det udenjordiske fundament, som de vil blive bygget på.

University of Central Florida forskere er allerede ved at lægge grunden til off-world springet ved at skabe standarder for udenjordiske overflader. Deres arbejde blev detaljeret for nylig i en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Icarus.

"Jeg er fast overbevist om, at der i slutningen af ​​århundredet vil være mere økonomisk aktivitet uden for planeten Jorden end på planeten Jorden, " siger Phil Metzger, en planetarisk videnskabsmand ved UCF og hovedforfatter af undersøgelsen.

Ifølge formueforvaltningsselskabet, Morgan Stanley anslår, at rumøkonomien vil være mere end 1,1 billioner dollar værd i 2040.

"Med økonomien på vej i den retning, det er vigtigt for os at få et forspring med at forsøge at skabe de regulatoriske og tekniske miljøer for at sikre, at alt bliver gjort sikkert og retfærdigt, " siger Metzger.

I undersøgelsen, Metzger og teamet af forskere skitserede standarder for simuleret udenjordisk overflademateriale og anvendte derefter standarderne på et simuleret udenjordisk overflademateriale skabt i Center for Lunar and Asteroid Surface Science's Exolith Lab, som ligger ved UCF.

Mens udenjordisk overflademateriale kan variere fra månejord til Mars-snavs, Metzger og forskerne skabte standarder specifikt for asteroideoverflader i denne undersøgelse.

Holdet målte mineralogisk sammensætning; elementær sammensætning; tætheder af sten og knuste sten kendt som regolit; mekanisk styrke; magnetisk modtagelighed; flygtigt frigivelsesmønster; og ødelæggelse af partikelstørrelse.

Denne standardisering er meget nødvendig, Metzger sagde, da tidligere forsøg på at skabe simuleret udenjordisk overflademateriale har brugt alt fra blomsterskum til strandsand.

Hvis test udføres på simulant, der ikke ligner den ægte vare eller ikke er egnet til den test, så gør det testresultaterne ugyldige, sagde Metzger.

"Vi er nødt til at kommunikere, hvad egenskaberne er, så alle kender dets begrænsninger, så de ikke vil bruge det til en test, det ikke var designet til at simulere, " sagde Metzger.

Standardisering vil også give forskere mulighed for mere præcist at sammenligne testresultater på tværs af undersøgelser, da standardiserede simulanter vil have egenskaber, der ikke vil variere test til test.

Forskerne anvendte også deres standarder på en simulant skabt i UCF's Exolith Lab kaldet UCF/DSI-CI-2. De sammenlignede resultaterne med målinger fra Orgueil, en meteorit, der faldt i Frankrig i 1864.

Meteoritter er meteorer, der overlever indtrængen gennem Jordens atmosfære og lander på overfladen. Meteoritter er ofte korreleret til visse asteroidetyper og kan bruges som referencemateriale til at skabe asteroidesimulant i stedet for at have adgang til en faktisk asteroide til sammenligning.

Simulanten UCF/DSI-CI-2 modtog en magnetisk følsomhedsscore, eller fortjeneste, af .96, hvilket betyder, at det er et 96 procents match med Orgueil. Tilsvarende den fik en elementær score på 0,94 og en mineralogisk score på 0,83. De andre fem egenskaber, forskerne målte, havde også høje scores.

"Vi er glade for, at vi kunne få sådan en high-fidelity simulant, " sagde Metzger. "Det faktum, at vi var i stand til at replikere de otte egenskaber med så høj kvalitet, fortæller os, at disse simulanter vil være meget værdifulde for virksomheder, der udfører asteroidminedrift, laver test af konstruktioner af faciliteter og landingspladser, metaludvinding og mere."

UCF-forskere var i stand til at skabe simulanten ved hjælp af partikelstørrelsesdata fra meteoritten, mens de også skabte graderingsstandarden, sagde Dan Britt, en Pegasus professor i astronomi og planetariske videnskaber i UCF's Institut for Fysik. Britt er leder af Exolith-laboratoriet og medforfatter af undersøgelsen.

"Jeg synes, vi gjorde et godt stykke arbejde med at producere en simulant, der efterligner det asteroide stammateriale ret godt, " sagde Britt. "Begrænsningerne er virkelig udgifter og sikkerhed, da nogle komponenter kan være giftige, så vi bruger et lavere loyalitetsalternativ. Dette giver meteorit- og rumressourcesamfundene materiale, som de kan eksperimentere med med en vis sikkerhed for, at det er tæt på den ægte vare. På den måde er de ikke begrænset af knapheden på meteoritmateriale eller dets høje pris."

Metzger sagde, at forskerholdet vil fortsætte med at bedømme simulanter, der er oprettet i Exolith Lab, samt tilbyde deres bedømmelsessystem til simulanter, der er oprettet i andre laboratorier. De vil også modtage feedback fra fællesskabet om forbedringer i karaktersystemet og vil arbejde sammen med American Society of Civil Engineers for at opnå konsensus om at få vedtaget karakterstandarderne.