Kad NASA nākamās paaudzes cilvēku kosmosa lidmašīna Orion uzsprāgs ar pirmslaulības bezpilota izmēģinājuma lidojumu šī gada vēlāk, starojuma eksperiments, kuru izstrādājuši labākie Amerikas vidusskolu studenti, strauji pieaugs un spēlēs galveno lomu, izpētot, kā vislabāk aizsargāt topošo Amerikas astronautu veselību. jo viņi dodas dziļāk kosmosā nekā jebkad agrāk - garām Mēnesim līdz asteroīdiem, Marsam un tālāk!
Studentu izstrādātais radiācijas eksperiments bija gadskārtējā NASA, Orion galvenā darbuzņēmēja Lockheed Martin un Nacionālā kosmiskās aviācijas institūta sponsorētā konkursa Exploration Design Challenge (EDC) centrālais elements, un tas bija atvērts vidusskolu komandām visā ASV.
Uzvarējušā eksperimenta noformējums nāca no pieciem locekļiem no Hemptonas štata Gubernatora Zinātnes un tehnoloģijas skolas vidusskolas audzēkņu komandas, un NASA administrators Čārlzs Bolds to paziņoja 2014. gada ASV zinātnes un tehnikas festivāla atklāšanā Vašingtonā. , DC, 25. aprīlī.
EDC konkursa mērķis bija izveidot vai testēt vairogu konstrukcijas, lai samazinātu starojuma iedarbību un kaitīgo ietekmi uz cilvēku veselību NASA jaunajā Orion kosmosa kuģī, kas paredzēts laišanai orbītā, veicot izpētes lidojuma testa-1 (EFT-1) ceļa misiju 2014. gada decembrī. Skatīt eksperimenta dizaina fotoattēlu šeit.
EFT-1 lidojuma laikā Orions lidos cauri blīvajam radiācijas laukam, kas ieskauj Zemi, aizsargājošā apvalkā ar elektriski uzlādētiem joniem - pazīstamu kā Van Allena jostu -, kas sākas 600 jūdzes virs Zemes.
Vairāk nekā 40 gadu laikā kopš Apollo laikmeta neviens cilvēks nav peldējis cauri Van Allena jostai.
Komanda ARES no Hemptonas VA tika izvēlēta no piecu finālistu komandu grupas, kas tika paziņota 2014. gada martā.
“Šī ir lieliska diena komandai ARES - jūs esat paveikuši ievērojamu darbu,” sacīja NASA administrators Bolds.
“Es tiešām gribu apsveikt visus mūsu finālistus. Jūs esat izcili Amerikas jauninājumu spēka piemēri. Jūsu aizraušanās ar atklājumiem un jūsu izvirzītās radošās idejas ir likušas mums aizdomāties un palīdzējušas mums no jauna apskatīt ļoti izaicinošo problēmu mūsu ceļā uz Marsu. ”
Tā kā Orion EFT-1 pakāpsies aptuveni 3600 jūdžu augstumā, misija piedāvā zinātniekiem iespēju saprast, kā mazināt radiācijas iedarbības līmeni, ko izjūt astronautu apkalpes, kuras tiks padzītas dziļajos kosmosa galamērķos, sākot ar šī posma beigām. desmitgadē.
Studentu komandas izmantoja simulācijas rīku ar nosaukumu OLTARIS, tiešsaistes rīku radiācijas novērtēšanai kosmosā, ko NASA zinātnieki un inženieri izmantoja, lai pētītu kosmosa starojuma ietekmi uz ekranēšanas materiāliem, elektroniku un bioloģiskajām sistēmām.
Sadarbībā ar NASA un Lockheed Martin mentoriem katra komanda izveidoja prototipus un izmantoja programmu OLTARIS, lai aprēķinātu, cik efektīvi viņu dizaini - izmantojot vairākus materiālus ar dažādu biezumu - bija vairoga aizsardzībā pret radiāciju apakšējā Van Allena jostā.
“Eksperiments ir Tesseract dizains - nedaudz mazāk strukturāls nekā lode, jo spriegumi atrodas tālu no kuba uz falangām. Materiāli un materiālu sadalījums tekseraktā tika noteikts ar pētījumu un simulācijas palīdzību, izmantojot programmu OLTARIS, ”man pastāstīja Lockheed Martin pārstāve Allison Rakes.
Studenti veica pētījumu, lai noteiktu, kuri materiāli ir visefektīvākie pret ekranējumu, lai aizsargātu iekšpusē esošo dozimetru - instrumentu, ko izmanto radiācijas iedarbības mērīšanai.
“Galīgā materiāla izvēle un biezums ir (no ārējā līdz iekšējam): tantāls (.0762 cm / .030 collas), alva (.1016 cm / .040 collas), cirkonijs (.0762 cm / .030 collas), alumīnijs ( .0762 cm / .030 collas un polietilēns (9,398 cm / 3,70 collas) ", saka Rakes.
Pēc EFT-1 lidojuma beigām studenti izmantos mērījumu, lai noteiktu, cik labi viņu konstrukcija aizsargā dozimetru.
Vispirms komandai ARES ir jāsagatavo uzvarošais piedāvājums lidojumam. Viņi sadarbosies ar NASA un Lockheed Martin kosmosa kuģu integrācijas komandu, lai eksperimentālais dizains tiktu apstiprināts, salikts un uzstādīts Orion apkalpes modulī.
Visu studentu smagais darbs atmaksāsies šā gada decembrī, kad Lockheed Martin uzņēma komandu ARES Kenedija kosmosa centrā Floridā, lai būtu aculiecinieks viņu svarīgā eksperimenta atcelšanai Orionā virs mamuta trīskāršās mucas Delta IV Heavy pastiprinātāja.
46 komandas no visas valsts EDC iesniedza inženiertehnisko eksperimentu priekšlikumus, kuru mērķis ir stimulēt studentus strādāt pie zinātnes, tehnoloģijas, inženierzinātnes un matemātikas (STEM) projekta, kas risina vienu no nozīmīgākajiem cilvēka kosmosa lidojuma briesmām - starojuma iedarbību.
“Izpētes dizaina izaicinājums jau ir sasniedzis 127 000 studentus visā pasaulē - iesaistot viņus reālās pasaules inženierijas izaicinājumos un aizdedzinot viņu iztēli par kosmosa atklāšanas bezgalīgajām iespējām,” sacīja Lockheed Martin priekšsēdētājs, prezidents un izpilddirektors Marillyn Hewson.
Divu orbītu četru stundu EFT-1 lidojums pacels Orion kosmosa kuģi un tam pievienoto otro posmu uz orbitālo augstumu 3600 jūdzes, kas ir aptuveni 15 reizes lielāks nekā Starptautiskā kosmosa stacija (ISS) - un tālāk nekā jebkurš cilvēka kosmosa kuģis. ceļots 40 gadu laikā.
Sekojiet līdzi Kenas turpinātajam Orion, Orbital Sciences, SpaceX, komerciālajai telpai, LADEE, Curiosity, Mars rover, MAVEN, MOM un citām planētu un cilvēku ziņām par kosmosa lidojumiem.
