הנדסה של Spacecraft עבור איסוף דגימות על Volatile-Rich Bodies

הגופים השמימיים העשירים ביותר (Valatile-richal-richal-comets, icy Moons, andפרי אסטרואידים – מכילים קרח מים, פחמן דו-חמצני קפוא, מתאן, אמוניה ותרכובות אורגניות מורכבות.חומרים אלה הם שרידים של מערכת השמש, המכיל רמזים על מקורות המים והכימיה האורגנית על פני כדור הארץ.

אתגרים ייחודיים של איכות הסביבה של וולטיל-ריץ'

גופים עשירים בוולטיל מציגים שילוב של תנאים קיצוניים שלעתים רחוקות נמצאו יחד: מיקרוגרביטציה, אטמוספירה קרה וחמורה או ציפרים, ומשטחים שיכולים להיות מתפתלים, מחוספסים או מכוסים בקרחים נשגבים.מהנדסים חייבים לתכנן חלליות שלא רק לשרוד ולפעול אלא גם לאסוף דגימות פתע מבלי לשנות את התוכן הני שלהם.

פעילות של זעזוע נמוך ואנקזינג

(הירחים הקטנים והקיפיים הם בעלי כוח הכבידה נמוך מאוד – לעתים קרובות כמה אחוזים מכפות הרגליים של כדור הארץ סטנדרטיות או זרועות רובוטיות המיועדות לגופים גדולים יותר, חללית יכולה לקפוץ או להיסחף משם. Solutions כוללים harpoon-like עוגן, ברגים קרח, וקרקעות רכות עם דחף פעיל לשמור על קשר.

טמפרטורה קיצונית ובקרת

הגופים העשירים ביותר של וולטיל יכולים להיות קרים כמו -200 מעלות צלזיוס (73K) באזורים צללים או במרחקים גדולים של heliocentric. בו זמנית, כמה מביטים חווים התחממות מהירה ככל שהם ניגשים לשמש.מערכות בקרת אורמל חייב להגן על אלקטרוניקה וכלי, תוך שמירה על התוכן התנודתי של דגימות שנאספו.

הגנה והגנת פלנטרית

דגימות וולטיל רגישים מאוד לזיהום מהחלליות החוצה, spores מיקרוביאלי, או כימיקלים שאריות. פרוטוקולים הגנה פלנטרית סטרינגנטית חלים, במיוחד עבור גופים שעלולים להכיל סימנים של חיים בעבר או בהווה, כגון Enceladus או אירופה.craft מתכנסים במחסנים נקיים, אפופים כדי להפחית את הפחמימנים, ו סטרילי אם יש צורך במכולים הם חסומים כדי למנוע נטה מרובים כדי למנוע נטה כדי למנוע נטה כדי למנוע נטה כדי למנוע נטה כדי למנוע נטה כדי למנוע נטה במהלך חדרים.

טכנולוגיות: מ-Touch-and-Go to Deep Moving

בחירת שיטת הדגימה תלויה בתכונות פני השטח של הגוף ואת מטרות המדע. אוסף פני השטח של regolith רופפת הוא פשוט יחסית, אבל רכישת קרח תת-קרקעי או חומרים עשירים אורגניים דורש כלים פולשניים יותר.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

עבור גופים עם משטחים אבק או גרניט, רובוטיים ותופסים יכולים לאסוף חומר ישירות. החללית Stardust השתמש אספנים דמויי מזחלות של aerogel כדי ללכוד אבק באטן במהלך זבוב ב -6 ק"מ / . בעוד יעיל עבור חלקיקים זעירים, שיטות כאלה פחות מתאימים לאיסוף קרחות תנודתיות ללא עיצובים מודרניים:0is-Firdex ממוקדים לתוך איסוף של גז מרוקנרמול (Tol-Tol-T) אלא חנקן מגנטי (מסוג של פחמן) אלא מנגנונים ננומטר (מסוגל) אלא חנקן של מיכליקטים) אלא חנקן של מיכלי לחץ על ידי איסוף של מיכלי לחץ על ידי איסוף של מיכלי תיבות של מיכלי לחץ (NUMDGoltsterol-Toltsterretsterretoltsterercretexeramcretex-Tolx) במקום שימוש ב-Tol-Tol-Toltenx (D) במקום שימוש במנגנון ניקוי מגנטי (DVol-Tol-Tol-Tol-Tol-Tol-Tol-Tol-Tol-Tol-Tol-Tol-T

תרגילים וקורים לגישה תת-קרקעית

(ב) מתחת לפני השטח, גופים עשירים ותנודתיים לעתים קרובות לשמר חומר לא מחוסן מהחלל ממזג אוויר וקרינת השמש.המשים, ליבתים, או אגורים מבוכים נדרשים לחדור קרומים קרח.ה-FLT:0Philae Landercio quaphíure בו זמנית FLT:1 נשא תרגיל שנועד לחלץ ליבות משטח של מעלה עד 23 ס"מ עמוק, אך הוא לא הצליח לפעול על ידי אילוצים גמישים, או לרסן-Flaster, אשר מציעים, אשר חץ לאחור, אשר חץ, אשר חץ, אשר יכול להפעיל את הליבה הפעילה, אשר תוכנן כדי לנפץ, אשר תוכנן כדי לנפץ, כאשר הם יכולים להפעיל את ה-FLT2, אשר תוכנן כדי להזיזומים יציב, אשר תוכנן כדי לנפץ, אשר יכול היה להפעיל את הליבה של חץ לאחור, 000 חץ לאחור, 000, 000 חץ לאחור, אשר תוכנן כדי להפעיל את הליבה של חץ לאחור, אשר יכול היה להפעיל את הליבה של חץ לאחור, 000 חץ לאחור, 000 חץ לאחור, אשר יכול היה להפעיל את הליבה של חץ לאחור, 000 חץ לאחור, אשר תוכנן כדי להפעיל את הליבה של חץ לאחור, 000 חץ לאחור, 000

מגע-ו-Go Volatile Sampling

גישה מבטיחה עבור גופים עשירים ותנודתיים היא מגע-וגו (TAG) דגימה בשילוב עם אוסף Cryogenic.החללית מתקרבת אל פני השטח, מרחיבה קרן או זרוע, ומירה מיזם או משתמשת במערכת pneumatic כדי ללכוד חומר במגע קצר כי נמשך רק כמה שניות.

הדגימה והחזרה

לאחר שנאספו, דגימות עשירות תנודתיות חייבות להישאר קרות וחתומות עד שהן מגיעות למעבדות כדור הארץ, אפילו חשיפה קצרה לחום חלליות או לאטמוספירה של כדור הארץ תגרום לנשגמות, שינוי כימי או זיהום.

Cryogenic Containers

דוגמאות מיוחדות חוזרים יכולים להיות מפותחים כדי לשמור על טמפרטורות מתחת -180 מעלות צלזיוס באמצעות מגנים פאסיביים, vapor-cooled מגן, או אפילו בועות אקטיביות קטנות. רעיון אחד משתמש aFLT:0cryo-vialvealFLT:1 בתוך דיור בעל ואקום, אשר יכול להיות מנותק מהחללית ובתוך כדור הארץ מחדש עבור קפסולה אפשרית, אולי, כמו גלאוסטרו-C נמוך, יכול להישאר תומך ב-אונדט מתחת למולאונדט, 000, 000, 000, יכול להיות מסוגל להישאר מתחת למולאוב, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 כדי להישאר מסוגל להישאר מסוגל להישאר מסוגל להישאר גמישה, 000 לתוך מחזור נמוך כדי למנוע מנהרה, 000 לתוך מחזור נמוך יותר, 000 כדי למנוע מנהרה, 000 כדי למנוע מנהרה, 000 לתוך מחזור נמוך יותר, 000 כדי למנוע את זה יכול להיות מסוגל להישאר מסוגל להישאר מסוגל להישאר מסוגל להישאר מסוגל להישאר מסוגל להישאר מסוגל להישאר מסוגל להישאר מסוגל להישאר מסוגל להישאר

בקרת זיהום בקאפסולה

קפסולת הדגימה חייבת להיות חתומה על מנת למנוע כל החלפת גזים או חלקיקים.לאחר החזרה של קפסולה, היא מועברת במהירות לחדר נקי עם ג'ווקסמות מבוכות מבוכות.הדג'ה של FLT:0Stardust ReturnFLT:1 כמוסות הוכיחה חותם מוצלח של אבק באטמן, אם כי אספני האווירל לא תוכנן עבור קרח תנודתי.

ניתוח IN-Situ Analysis as a Complement

מכיוון שהחזרת הדגימה היא יקרה וטכנית תובענית, משימות רבות כוללות גם ספקטרום המוני, כרומוזומי גז, וכלים אחרים לנתח את וולטיאטס בסיטקום.זה מספק נתונים מיידיים ומסייע לאמת את נהלי איסוף הדגימה.ה-FLT:0Rosetta Tracker'sFLT:1 ROSINA מדד את הרכב התנודתי של באט ישירות, בעוד שמחקרי ה-PSolesmyscoreים אלה של מערכות ההפעלה להחזיר נתונים ואוספים.

בסביבה הקרובה של Volatile-Rich Sample

כמה משימות מתקרבות נועדו ליישם ולקדם את עקרונות ההנדסה הללו.

עקבו אחרי

בואו של ESA Interceptor (הופנה מהדף 2029) לבקר באקט חדש דינמי מגיע מענן Oort.It יפצה שתי תת-מרחב לטוס מעבר לבאקט ולאסוף דגימות אבק וגז באמצעות אספנים המבוססים על השפעה.למרות שהוא לא מחזיר דגימות לכדור הארץ, הוא יבדוק איסוף מהיר של סקיבי וטכניקות שימור רלוונטיות לדגימה עתידית.

Enceladus ו-אירופה פלאים

הירח של שבתאי Enceladus מפיץ מים חלקיקים אורגניים באמצעות זרמי געשיים בוכים. נאס"א:0Enceladus Orbilanderibph 1 LT מציע מסלול הירח ולאחר מכן נחיתה לאסוף חומר צנח.

גישה ל-Ice Ocean Access

מושגים ארוכי טווח לדמיין קידוח דרך קרומים קרח - ק"מ-תיק על אירופה - להגיע לאוקיינוסים נוזליים.בעוד הרבה מעבר ליכולות הנוכחיות, מחקר על תרגילי היתוך חמים, בדיקות היתוך המופעלות על ידי גרעיני, ורטיקול מדגם אוטונומי ממשיך.הלקחים של איסוף דגימת מדגמי באטרי יודיעו ישירות על מאמצים שאפתניים אלה.

מסקנה

הנדסה חללית לאיסוף דגימות על גופים עשירים ואטיל היא משחק מורכב של מדע תרמי, עיצוב מכני, שליטה זיהום אדריכלות המשימה, כל משימה - מ Stardust ו Rosetta לעתיד Comet Intercept ו Enceladus הדגימה חוזרת - מפשט את הגבולות של מה אפשרי.הדגימות הם לא רק סלעים וקרח; הם קפסולות מן השחר של טכנולוגיות סולאריות אלה, כמו גם כדי לענות על החלל העמוק ביותר, כמו גם על כל השאלות של החלל של הסביבה.