Ra mắt Sứ mệnh Mặt trăng của Emirates
Được thiết kế và phát triển tại Trung tâm Vũ trụ Mohammed Bin Rashid (MBRSC) ở Dubai, sứ mệnh mặt trăng của Emirates được phóng bởi Falcon 9 từ Mũi Canaveral vào Chủ nhật ngày 11 tháng 12 năm 2022. Hướng tới Mặt trăng trên quỹ đạo năng lượng thấp, tàu tự hành Rashid dự kiến sẽ đáp xuống bề mặt mặt trăng vào tháng Tư.
Aidan Cowley thuộc nhóm ExPeRT (Chuẩn bị Khám phá, Nghiên cứu và Công nghệ) của ESA, cho biết: “Lời mời đóng góp cho thí nghiệm Phát hiện Độ bám dính và Mài mòn Vật liệu dựa trên bánh xe của xe tự hành Rashid là một lời đề nghị mà chúng tôi không thể từ chối. và thám hiểm hành tinh, có trụ sở tại Trung tâm Phi hành gia Châu Âu ở Đức.
nhà thám hiểm Rashid
“Đây là cơ hội để chạm vào Mặt trăng thực sự, để xem các công nghệ vật chất mà chúng tôi đang nghiên cứu hoạt động như thế nào trong môi trường thực tế của Mặt trăng. Vì vậy, chúng ta sẽ xem cách chúng tương tác với regolith khi các bánh xe tiếp xúc với bề mặt, cũng như khả năng chịu đựng các điều kiện mặt trăng rộng lớn hơn.”
Kỹ sư vật liệu của ESA, Ugo Lafont, làm việc tại trung tâm kỹ thuật ESTEC của ESA ở Hà Lan, cũng đã đóng góp: “Các mẫu đã được liên kết với bên ngoài bánh xe hợp kim magiê của xe tự hành. Máy ảnh có độ phân giải cao của xe tự hành sẽ kiểm tra các tấm mẫu theo thời gian, vì vậy chúng tôi có thể quan sát tỷ lệ các yếu tố như mài mòn, đổi màu và liệu bụi có bám vào các mẫu hay không.”
Mẫu trên bánh xe rover
Với khối lượng xấp xỉ 10 kg, chiếc xe tự hành Rashid của Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất có kích thước bằng chiếc ghế được trang bị một camera có độ phân giải cao trên cột buồm phía trước và một camera khác gắn ở phía sau, cũng như một camera siêu nhỏ và camera chụp ảnh nhiệt. Nó cũng mang theo một ‘đầu dò Langmuir’ để lấy mẫu môi trường plasma phổ biến ngay trên bề mặt mặt trăng.
Sau khi được đưa lên Mặt trăng bởi công ty Nhật Bản không gianTàu đổ bộ mặt trăng Hakuto-R của Hakuto-R, phương tiện chạy bằng năng lượng mặt trời sẽ dành phần lớn thời gian ban ngày trong 14 ngày của mặt trăng để khám phá Miệng núi lửa Atlas ở phía đông bắc của Mặt trăng.
PLA in 3D kết hợp với đá mặt trăng
Các mẫu bánh xe của xe tự hành là nền tảng cho thí nghiệm Phát hiện độ bám dính và mài mòn vật liệu của sứ mệnh – một phần mở rộng quốc tế cho dấu ấn khoa học của sứ mệnh.
Trung tâm Nghiên cứu và Kỹ thuật Công nghệ Vũ trụ của Đại học tự do Bruxelles ở Bỉ đã đóng góp các mẫu đồng thời điều phối việc tìm nguồn cung ứng của những người khác từ Trung tâm Graphene Cambridge của đại học Cambridge ở Anh và Đại học York ở Canada, cùng với ESA. Các tấm bánh xe bổ sung được đóng góp bởi các đối tác khoa học khác trên toàn cầu.
Tàu đổ bộ mặt trăng Hakuto-R
Chúng tôi có khoảng sáu tuần để quay lại các mẫu của mình,” Ugo cho biết thêm. “Việc lựa chọn thật dễ dàng. Tôi đã chọn một mẫu in 3D bằng nhựa nhiệt dẻo PEEK, viết tắt của ‘Polyether ether ketone’, đủ bền để thay thế cho các bộ phận kim loại trong một số trường hợp và được biết là có khả năng chống lại môi trường không gian. Sau đó, bằng cách thêm các chất độn nano như graphene và ống nano carbon, chúng tôi cũng có thể làm cho nó dẫn điện – điều này có thể làm thay đổi tỷ lệ bụi bám vào mẫu do bám tĩnh. Cuối cùng, việc bổ sung các chất độn nano này cũng sẽ làm tăng khả năng chống mài mòn của vật liệu theo cách rất có lợi cho môi trường mài mòn như bề mặt Mặt trăng.”
Tìm kiếm chất lượng in tốt nhất có thể, Ugo đã tìm kiếm sự giúp đỡ của Sản xuất phụ gia Orion ở Đức: “Công ty này đặc biệt thành thạo trong việc in 3D bằng PEEK, vì vậy mẫu có chất lượng cao nhất có thể.”
nhà thám hiểm Rashid
Tương tự, Aidan đã chọn các vật liệu mà nhóm của anh ấy đang nghiên cứu: “Chúng tôi đã in 3D một vật liệu tổng hợp kết hợp PLA – một loại nhựa phổ biến để in 3D – với đá mặt trăng mô phỏng. Chúng tôi cũng đã chuẩn bị một mẫu được phủ bằng đá mặt trăng tan chảy, lý thuyết cho rằng chất này có thể hoạt động tốt như một lớp phủ bề mặt để giúp xử lý bụi. Sau đó, chúng tôi có một bảng các loại vải tổng hợp, có thể được xem xét cho các bộ đồ du hành vũ trụ trong tương lai. Chúng tôi mong muốn được xem cách họ đối phó với các điều kiện mặt trăng trong thực tế.”
Đầu dò Langmuir nhiều kim của xe tự hành, kéo dài từ thân của nó, là một thiết bị phụ được tích hợp MBRSC của một thiết bị sẽ sớm được đưa lên Trạm vũ trụ quốc tế, được phát triển bởi một nhóm người Na Uy do Đại học Oslo và Eidsvoll Electronics dẫn đầu với hỗ trợ ESA.