Månelandere kunne sprøjte øjeblikkelige landingspuder, når de ankommer til månen

Udforskning af rummet kræver alle mulige interessante løsninger på komplekse problemer. Der er en gren af ​​NASA designet til at støtte innovatører, der forsøger at løse disse problemer - Institute for Advanced Concepts (NIAC). De uddeler lejlighedsvis tilskud til værdige projekter, der forsøger at tackle nogle af disse udfordringer. Resultaterne fra en af ​​disse bevillinger er nu i, og de er spændende. Et team fra Masten Space Systems, støttet af Honeybee Robotics, Texas A&M, og University of Central Florida, kom med en måde, hvorpå en månelander kunne afsætte sin egen landingsplads på vejen ned.

Månestøv udgør et betydeligt problem for alle motordrevne landere på overfladen. De retrograde raketter, der er nødvendige for at lande blødt på månens overflade, vil også sparke støv og rokke op i luften, potentielt beskadige selve landeren eller enhver omgivende menneskelig infrastruktur. En landingsplade ville mindske virkningen af ​​dette støv og give et mere stabilt sted for selve landingen.

Men at konstruere sådan en landingsplads på den traditionelle måde ville være uoverkommeligt dyrt. Nuværende estimater anslår omkostningerne ved at bygge en månelandingsplads ved hjælp af traditionelle materialer til cirka 120 millioner dollars. Enhver sådan mission lider også af et hønse- og ægproblem. Sådan får du materialerne til at bygge landingspladsen på plads, hvis der ikke er nogen landingsplads, til at starte med?

Den teknologi Masten har udviklet er en genial løsning på begge disse problemer. Deponering af en landingsplads, mens de falder ned, vil gøre det muligt for rumfarere at have en landingsplads på plads, før et rumfartøj nogensinde rører dernede. Det ville også koste meget mindre at installere, da alt, hvad der er nødvendigt, er et relativt simpelt additiv til raketudstødningen, der allerede er sprængt ind i overfladen.

Mastens generelle idé er let nok at forstå. Tilføjelse af faste pellets i raketudstødningen ville tillade, at materialet delvist bliver flydende og aflejres på udstødningens eksplosionszone, potentielt hærde det til et punkt, hvor støv ikke længere er en faktor, da det er indkapslet i en hård ekstern skal. Masten mente, at den kunne finde det rigtige materiale at tilføje til raketudstødning for at gøre præcis det.

Succes eller fiasko ville komme ned til de fysiske egenskaber af additivpillerne. Ethvert tilsætningsstof med for meget varmetolerance ville ikke smelte korrekt i raketudstødningen, i det væsentlige bombardere overfladen med små kugler. På den anden side, ethvert tilsætningsstof med for lidt varmetolerance kan smeltes fuldstændigt af raketudstødningen og fordampes til en ubrugelig sky.

For at finde den perfekte balance, Masten udviklede et to-trins system, med relativt store (0,5 mm) aluminiumoxidpartikler, der bruges til at skabe et basislag på 1 mm smeltet måneoverflade kombineret med aluminiumoxid. Derefter, da landeren kom tættere på basislaget, additivet ville skifte til en 0,024 mm aluminiumoxidpartikel, som ville afsætte med 650 m/s på basislaget og skabe en 6 m diameter landingsplade, der ville afkøle på 2,5 sekunder.

Det lyder alt sammen som en ret imponerende idé, men det er stadig tidlige dage. Ligesom mange føderale tilskud, NIAC-bevillingen, der fokuserer på at udvikle denne deponerbare landingsplads-idé, tager en trinvis tilgang. Det meste af fase I, som netop er afsluttet, fokuseret på at bevise, at ideen er gennemførlig, hvilket Masten mener, det er.

Gennemførligt er ikke det samme som funktionelt, men det er netop, hvad NIAC-bevillinger formodes at støtte - vilde ideer, der måske blot fundamentalt ændrer nogle aspekter af rumudforskning. Hvis Masten har ret og tilgangen er mulig og kan skaleres op, landingspuder kan ses dukke op over hele månens overflade. Og til sidst også over hele Mars.