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La NASA ha simulato gli effetti ambientali dell’atterraggio sulla superficie lunare mentre l’agenzia spaziale si prepara a rimandare gli astronauti sulla Luna nelle sue prossime missioni Artemis.
Utilizzando simulazioni al supercomputer, i ricercatori della NASA Centro di volo spaziale Marshall a Huntsville, in Alabama, hanno dimostrato le interazioni pennacchio-superficie lunare (PSI) – l’interazione tra i pennacchi supersonici di gas caldo espulsi dal motore di un veicolo spaziale verso la superficie durante l’atterraggio e il decollo.
“Atterraggio sul luna è complicato”, hanno detto i funzionari della NASA una dichiarazione del 14 novembre. “Quando le missioni portano l’equipaggio e i carichi utili sulla superficie lunare, i veicoli spaziali controllano la loro discesa accendendo motori a razzo per contrastare l’attrazione gravitazionale della luna.”
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Le simulazioni mostrano come si gonfiano i motori della NASA Apollo 12 il lander ha interagito con la superficie lunare quando il veicolo è atterrato nel novembre 1969. La forza laterale esercitata dai pennacchi su una superficie computazionale piatta, nota anche come stress di taglio, ha creato increspature sulla superficie in relazione all’altitudine della navicella.
Il team ha creato un’animazione che ha catturato l’ultimo mezzo minuto della discesa di un veicolo spaziale prima dello spegnimento del motore. I modelli radiali fluttuanti mostrano l’intensità dello stress di taglio previsto, con i livelli inferiori rappresentati dal viola scuro e quelli più alti dal giallo.
Mentre il lander scende, l’animazione mostra un rapido aumento dello stress di taglio esercitato sulla superficie lunare, che potrebbe provocare regolite lunare – lo strato di polvere fine e sciolta e roccia sulla superficie della luna – e causa l’erosione, secondo la dichiarazione.
“Ciò può causare pericoli come ostruzioni visive e nuvole di polvere che possono interferire con la navigazione e la strumentazione scientifica o causare danni al lander e ad altri hardware e strutture nelle vicinanze”, hanno affermato i funzionari della NASA nella dichiarazione. “Inoltre, i pennacchi possono erodere la superficie sotto il lander.”
Tramite il suo Programma Artemidela NASA mira a creare un presenza a lungo termine sulla luna ed esplorare una parte della superficie lunare più ampia che mai. Ciò significa che i futuri lander dovranno essere più grandi e dotati di motori più potenti rispetto ai lander Apollo.
Sebbene i crateri non siano stati formati dai lander su scala Apollo, i lander più grandi potrebbero erodere la superficie in modo diverso e causare crateri nelle loro zone di atterraggio, il che potrebbe rappresentare un rischio per la stabilità del lander e per gli astronauti a bordo, secondo la dichiarazione.
“Con l’obiettivo dell’agenzia di stabilire una presenza umana prolungata sulla Luna, i pianificatori della missione devono capire come futuri lander interagiscono con la superficie lunare mentre atterrano in paesaggi lunari inesplorati”, hanno affermato i funzionari della NASA nella dichiarazione.
Pertanto, le nuove simulazioni al computer possono essere utilizzate per prevedere il PSI per le prossime missioni, contribuendo a ridurre al minimo i rischi per il veicolo spaziale e l’equipaggio.
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