Volatile-Rich Bodies üzerinde Örnek Koleksiyon için Uzay Sanatı Mühendisliği

Volatile-rich gök cisimleri - kotalar, icy ays ve ilkel asteroitler - bu nesnelerden su buz, donmuş karbon dioksit, mehane, amonyak ve kompleks organik bileşikler. Bu malzemeler, güneş sistemi oluşumundan yeniden mezunlar, Rosetta'nın kökenleri ve gelecek projeler hakkında ipuçları tutuyor.

Volatile-Rich Çevrelerinin Benzersiz Meydanları

Volatile-rich vücutlar, aşırı koşulların bir kombinasyonunu nadiren başka yerlerde bulmuşlar: mikrogravity, şiddetli soğuk, onkuz atmosferler veya exospheres ve yüzeyler, boklar veya altlimating ices ile kaplı yüzeyler.

Düşük Yaşam Operasyonları ve Anchoring

Comets ve küçük icy moons çok düşük yüzey ağırlığına sahiptir - Dünya'nın standart iniş bacakları veya daha büyük vücutlar için tasarlanmış robot kollarının yüzde birkaçını işe yarayabilir; bir uzay aracı sioon benzeri demirleri, buz vidaları ve yumuşak arazileri aktif itme görevlerini yerine getirmek için kullanılır. ESA'nın altmış arazileri 67P/Churyumov-Gerasimenko, harpleri ve bir çıkış dişli sistemi kullandı.

Sıcaklık Extremes ve Termal Kontrol

Volatile-rich vücutlar, Güneş'e yaklaşımı olarak hızlı ısınma deneyimine sahip olabilir -200 °C (73 K) gölgeli bölgelerde veya büyük heliosantrik mesafelerde. Aynı zamanda, bazı kuyrukluyıldızlar Güneş'e yaklaşarak hızlı ısınma deneyimine sahiptir.

Kirlenme ve Gezegensel Koruma

Volatile örnekleri, uzaydan dışarıdaki gazlardan kirlenmeye son derece hassastır, mikrobiyolar veya mevcut kimyasallar. Stringent planet koruma protokolleri, özellikle de geçmiş veya mevcut yaşam işaretlerini engelleyebilir, örneğin Enceladus veya Europa. Spacecraft temiz odalarda toplanır ve gerekirse hidrokarbonları azaltmak için pişirilir. Örnek konteynerler, çoklu katmanlarda Dünyaca kirlenmeyi önlemek ve uçucu tutma ve uçucu tutmaları önlemek için birden çok katmanda mühürlenir.

Sampling Technologies: Touch-and-Go'den Derin Yıkamaya

Örnekleme yönteminin seçimi vücudun yüzey özelliklerine ve bilim hedeflerine bağlıdır. gevşek regolith Yüzey koleksiyonu nispeten basittir, ancak altyüzlü buz veya organik zengin malzemeler daha invaziv araçlar gerektirir.

Yüzey Scoops ve Arms ile basitleşiyor

Tozlu veya granüler yüzeylere sahip vücutlar için, robotik scooplar ve kıvrımlar malzemeyi doğrudan toplayabilirler.The Stardust uzay aracı, bir sinek sırasında toz avlamak için kullanılan bir kombinasyona benzer bir koleksiyoncu kullandı (TAGS) Bu, küçük parçacıklar için etkili olsa da, bu tür azot yöntemleri bir asteroite sürüklenmeden ziyade bir asteroite sürüklenmek için daha uygun.

Subsurface Access için Drills and Corers

Yüzeyin, uçucu-zengin bedenlerin çoğu zaman uzay hava ve güneş radyasyonundan kalkan malzemeyi korur.Tüzükler, çekirdekçiler veya krigen augers, buz kabuklarını nüfuz etmek için gereklidir.Uzgun topraklar)Philae arazisi Yüzeyden akıp giden bir matkaplar [Dörtücükler)

Touch-and-Go Volatile Sampling

uçucu-zengin vücutlar için umut verici bir yaklaşım, sadece birkaç saniye süren kısa bir temasta olan bir optik rahatsızlıktır.Bu, krigen koleksiyonu ile bir araya gelir.The Hayabusa2 yüzeyin hemen bir örnekleme boynuzu veya kolunu genişletir ve benzer ilkeler, bir projektöre adapte edilir.QUA'nın Revizyonu:0'ı kullanarak kısa bir bağlantıda malzeme yakalamak için bir pnömatik sistem kullanır.

Örnek Koruma ve Geri Dönüş

Bir kez toplanan, uçucu zengin örnekler soğuk kalmalı ve Dünya laboratuvarlarına ulaşana kadar mühürlenmelidir. Uzaylı sıcaklık veya Dünya atmosferine kısa maruz kalma bile altlimasyona, kimyasal değişime veya kirlenmeye neden olacaktır.

Krigen Konteynerleri

Özelleştirilmiş örnek geri dönüş canisters aşağıda sıcaklıklar korumak için geliştiriliyor -180°C, uzay aracından ayrılmış ve potansiyel enceladuslar gibi görevler için bir Dünya yeniden girişte bulunan bir vakumlu [FLT] altta kalması gerekiyor - 200 °C düşük ücretli bir konutun bir kombinasyonuyla ve çok katmanlı bir kapsülün içine yerleştirilebilen bir araya gelmek.

Kapsülü kontrol eder

Örnek kapsülü, gaz veya partiküllerin herhangi bir değişimini engellemek için onunkinetik olarak mühürlenmelidir. Kapsül reentry sonra, uçucu-zengin vücutlar için hızlı bir şekilde aktarılamaz.TheurFLT:0)Stardust örneği geri dönüş), kapsülü, örnek bir bütünlüğü olmadan kalıcı gazın yarattığı baskıyı ortaya çıkarırken, uçucu-zengin vücutlar için gelecekteki görevler metal mühürler ve çift duvarlı kanisterler kullanarak patlama diskleri kullanarak ve herhangi bir baskıya kadar geri döndürür.

In-Situ Analysis as a Complement

Örnek geri dönüş pahalı ve teknik olarak talep edilmektedir, birçok görev aynı zamanda kitle spektrometreleri, gaz kromatografları ve diğer cihazlar oturmadaki uçucuları analiz etmek için diğer cihazlar.Bu, acil veriler sağlar ve örnek toplama prosedürlerini doğrulamaya yardımcı olur.The OLFLT:0Rosetta orbiter'in ROSINA cihazı doğrudan, Philae lander'in Ptolemy ve COSAC aletlerini ölçtü.

Volatile-Rich Örnek Koleksiyonda Future Path in Volatile-Rich Sample Collection

Önümüzdeki birkaç görev bu mühendislik prensiplerini uygulamak ve geliştirmek için hedefler.

Comet Interceptor

ESA'nın Comet Interceptor (2029) hedefi, Oort Cloud'dan gelen dinamik olarak yeni bir comet ziyaret edecek.Geçmiş ve toz toplayacak ve gaz örneklerini Dünya'ya geri dönmeyecek olsa da, gelecekteki örnek geri dönüş ile ilgili hızlı uçuş toplama ve koruma tekniklerini test edecek.

Enceladus ve Europa Plante Sampling

Satürn'ün Ay Enceladus ejects su buharı ve organik partikülleri ağovolcanic tesisatlar yoluyla yakalamak için aşırı hassas örneklemeler. NASA'nın:0)Enceladus Orbilander) konsepti Ay'ı yörüngeye getiriyor ve sonra bir görevin, uçucu organik ve amino asitleri dondurma veya altlimlemeden yakalamak için son derece hassas bir örneklemesini gerektirecektir.

Sub-Ice Ocean Access

Uzun vadeli kavramlar buz kabukları yoluyla sondajı – Avrupa'da kilometreküpsiyon-toğraf-kır su okyanuslarına ulaşmada.Mevcut yeteneklerin ötesinde, sıcak uç matkaplar, nükleer güçlü erimiş problar ve otonom örnek retrieval devam eder.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Uzaylı sistemler, örneğin uçucu zengin vücutların toplanması için karmaşık bir termal bilim, mekanik tasarım, kirlenme kontrolü ve görev mimarisidir.Her görev - Stardust and Rosetta'dan gelecek için, Dünya'ya teslim edilen su ve organik moleküllerin sınırlarını geri döndürün -toplanan şeylerin sınırlarını toplamak ve korumak için gerekli olan örnekler, güneş sisteminin şafaklarından zaman kapsülleridir.