Simulante de regolito lunar

Un frasco de 1 kg de simulante lunar JSC-1A

Aproximadamente 15 g de JSC-1A

Un simulante de regolito lunar es un material terrestre sintetizado con el fin de aproximar las propiedades químicas, mecánicas o de ingeniería y la mineralogía y las distribuciones del tamaño de partícula del regolito lunar . ^{[1] Los} investigadores que desean investigar el manejo de materiales, la excavación, el transporte y los usos del regolito lunar utilizan simuladores de regolito lunar. Las muestras de regolito lunar real son demasiado escasas y demasiado pequeñas para tal investigación y, en cualquier caso, han sido contaminadas por la exposición a la atmósfera terrestre .

Simuladores tempranos

En el período previo al programa Apolo , las rocas terrestres trituradas se utilizaron por primera vez para simular los suelos anticipados que los astronautas encontrarían en la superficie lunar. ^[2] En algunos casos, las propiedades de estos primeros simulantes eran sustancialmente diferentes del suelo lunar real, y los problemas asociados con los penetrantes granos de polvo afilados de grano fino en la Luna fueron una sorpresa. ^[3]

Simulantes posteriores

Después de Apolo y particularmente durante el desarrollo del programa Constellation, hubo una gran proliferación de simuladores lunares producidos por diferentes organizaciones e investigadores. A muchos de ellos se les asignaron siglas de tres letras para distinguirlos (por ejemplo, MLS-1, JSC-1) y números para designar versiones posteriores. Estos simulantes se dividieron ampliamente en tierras altas o suelos de yegua, y generalmente se producían triturando y tamizando rocas terrestres análogas (anortosita para tierras altas, basalto para yegua). Las muestras devueltas de Apollo y Luna se utilizaron como materiales de referencia para apuntar a propiedades específicas como la química elemental o la distribución del tamaño de partículas. Muchos de estos simulantes fueron criticados por el destacado científico lunar Larry Taylor por falta de control de calidad y desperdiciar dinero en características como el hierro nanofásico que no tenían un propósito documentado. ^[4]

JSC-1 y -1A

JSC-1 ( Johnson Space Center Number One ) fue un simulante de regolito lunar que fue desarrollado en 1994 por la NASA y el Johnson Space Center . Sus desarrolladores pretendían que se aproximara al suelo lunar de la maría . Se obtuvo de una ceniza basáltica con un alto contenido de vidrio. ^[1]

En 2005, la NASA contrató a Orbital Technologies Corporation (ORBITEC) para un segundo lote de simulante en tres grados: ^[5]

• JSC-1AF, fino, tamaño medio de 27 µm
• JSC-1A, una reproducción de JSC 1, tamaño inferior a 1 mm
• JSC-1AC, grueso, una distribución de tamaños <5 mm

La NASA recibió 14 toneladas métricas de JSC-1A y una tonelada de AF y AC en 2006. ORBITEC produjo otras 15 toneladas de JSC-1A y 100 kg de JSC-1F para la venta comercial, pero ORBITEC ya no vende simuladores. y fue adquirida por Sierra Nevada Corporation. Una caja de arena de 8 toneladas de JSC ‐ 1A comercial está disponible para alquiler diario en el Instituto Virtual de Investigación de Exploración del Sistema Solar de la NASA (SSERVI). ^[6]

JSC-1A puede geopolimerizarse en soluciones alcalinas dando como resultado un material duro, parecido a una roca. ^{[7] [8]} Las pruebas muestran que la resistencia máxima a la compresión y flexión del geopolímero 'lunar' es comparable a la de los cementos convencionales. ^[8]

Geopolímeros de simulantes de polvo lunar (JSC-1A) y marciano ( JSC MARS-1A ) producidos en la Universidad de Birmingham ^[8]

JSC-1 y JSC-1A ya no están disponibles fuera de los centros de la NASA.

NU-LHT y OB-1

Se desarrollaron y produjeron dos simuladores de las tierras altas lunares, la serie NU-LHT (tipo de las tierras altas lunares) y OB-1 (olivino-bytownita) en anticipación a las actividades de la Constelación. Ambos simulantes se obtienen principalmente de depósitos raros de anortosita en la Tierra. Para NU-LHT, la anortosita provino del complejo Stillwater, y para OB-1 provino de Shawmere Anorthosite en Ontario. Ninguno de estos simulantes se distribuyó ampliamente.

Simulantes recientes

La mayoría de los simuladores lunares desarrollados anteriormente ya no se producen ni se distribuyen fuera de la NASA. Varias empresas han intentado vender simuladores de regolito con fines de lucro, incluidos Zybek Advanced Products, ORBITEC y Deep Space Industries . Ninguno de estos esfuerzos ha tenido mucho éxito. La NASA no puede vender simuladores ni distribuir cantidades ilimitadas de forma gratuita; sin embargo, la NASA puede otorgar cantidades determinadas de simulante a los ganadores de las subvenciones.

Recientemente se han desarrollado varios simuladores lunares y se están vendiendo comercialmente o están disponibles para alquilar dentro de grandes contenedores de regolito. Estos incluyen el OPRL2N Standard Representante Lunar Mare Simulante ^[9] y Representante Standard Lunar Highland Simulante . ^[10] Off Planet Research también produce simuladores personalizados para ubicaciones específicas en la Luna, incluidos simuladores de regolitos helados polares lunares que incluyen los volátiles identificados en la misión LCROSS .

Otros simulantes incluyen Lunar Highlands Simulant (LHS-1) ^[11] y Lunar Mare Simulant (LMS-1) ^[12] producidos y distribuidos por el Exolith Lab sin fines de lucro de la Universidad de Florida Central . ^[13]

Ver también

• Suelo lunar
• Simulante de regolito marciano
• Roca lunar

Referencias

1. David S. McKay; James L. Carter; Walter W. Boles; Carlton C. Allen y Judith H. Allton (1994). "JSC-1: un nuevo simulador de suelo lunar" (PDF) . En Rodney G. Galloway y Stanley Lokaj (eds.). Ingeniería, construcción y operaciones en el espacio IV; Actas de la 4ª Conferencia Internacional, Albuquerque, Nuevo México, 26 de febrero a 3 de marzo de 1994 . 2 . Nueva York: Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles . págs. 857–866. ISBN 0872629376.
2. Salisbury, John (1964). "Estudios de las características de probables materiales de la superficie lunar" . Informes especiales de los Laboratorios de Investigación de Cambridge de la Fuerza Aérea (EE. UU.) . 20 .
3. Gaier, James (2005). "Los efectos del polvo lunar en los sistemas EVA durante las misiones Apolo" (PDF) . Informes técnicos de la NASA (2005–213610).
4. Taylor, Lawrence; Pieters, Carle; Britt, Daniel (2016). "Evaluaciones de simuladores de regolitos lunares". Ciencias planetarias y espaciales . 126 : 1-7. Bibcode : 2016P & SS..126 .... 1T . doi : 10.1016 / j.pss.2016.04.005 .
5. NASA.gov
6. Instituto Virtual de Investigación de Exploración del Sistema Solar de la NASA (SSERVI)
7. Montes, Broussard, Gongre, Simicevic, Mejia, Tham, Allouche, Davis; Evaluación del ligante de geopolímero de regolito lunar como material de blindaje radiactivo para aplicaciones de exploración espacial, Adv. Space Res. 56: 1212–1221 (2015)
8. Alexiadis, Alberini, Meyer; Geopolímeros de simulantes de suelos lunares y marcianos, Adv. Space Res. (2017) 59: 490–495, doi : 10.1016 / j.asr.2016.10.003
9. Simulante de yegua lunar representativo estándar de OPRL2N
10. OPRH2N Simulante de montaña lunar representativo estándar
11. Simulante de las Tierras Altas Lunares (LHS-1)
12. Simulante de yegua lunar (LMS-1)
13. Laboratorio Exolith

Otras lecturas

• Bonnie Cooper (2007). "Apéndice C: simulantes de suelo lunar". En David G. Schrunk; Burton L. Sharpe; Bonnie L. Cooper; Madhu Thangavelu (eds.). La Luna: recursos, desarrollo futuro y asentamiento (2ª ed.). Saltador. págs. 257-268. ISBN 9780387360553.
• P Carpenter; L Sibille; S Wilson; G Meeker (2006). "Desarrollo de materiales simuladores de regolito lunar estandarizados" . Microscopía y Microanálisis . 12 (Supl. 02) (S02): 886–887. Código bibliográfico : 2006MiMic..12..886C . doi : 10.1017 / S143192760606301X .
• DS McKay; JL Carter; WW Boles; CC Allen y JH Alton (1993). "JSC-1: un nuevo simulador de regolito lunar". Ciencia lunar y planetaria XXIV . Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria . págs. 963–964. Código Bibliográfico : 1993LPI .... 24..963M .
• J. Ledlie Klosky; Stein Sture; Hon-Yim Ko y Frank Barnes (1996). "Propiedades mecánicas del simulante de regolito lunar JSC-1". En Stewart W. Johnson (ed.). Ingeniería, construcción y operaciones en el espacio 5: Actas de la Quinta Conferencia Internacional sobre el Espacio '96 celebrada en Albuquerque, Nuevo México, del 1 al 6 de junio de 1996 . Nueva York: Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles . págs. 680–688. doi : 10.1061 / 40177 (207) 94) . ISBN 0784401772.
• Yongchun Zheng; Shijie Wang; Ziyuan Ouyang; Yongliao Zou; Jianzhong Liu; Chunlai Li; Xiongyao Lia; Junming Feng (2 de febrero de 2009). "Simulante de suelo lunar CAS-1". Avances en la investigación espacial . 43 (3): 448–454. Código Bibliográfico : 2009AdSpR..43..448Z . doi : 10.1016 / j.asr.2008.07.006 . - además: