Könnte Marsstaub weg "schweben"? - Space Magazine

Was könnte möglicherweise das größte Problem während einer menschlichen Mission zum Mars sein? Eine NASA-Studie besagt überraschenderweise, dass Staub das größte Risiko für Mensch und Ausrüstung sein könnte. Menschliche Entdecker könnten die extrem feinen, aber rauen Staubpartikel einatmen, die schwere Atemprobleme verursachen, und starke Winde auf dem Mars könnten den Staub zerstreuen, um Sonnenkollektoren zu beschichten, durch Dichtungen einzudringen und Maschinen zu stören. Wissenschaftler der University of Vermont haben jedoch möglicherweise einen neuen Weg zur Staubbekämpfung gefunden: die akustische Levitation. Aber wird es auf dem Mars funktionieren?

Die Forscher führten eine Machbarkeitsstudie durch, um ein akustisches Staubentfernungssystem für Raumstationen oder Wohnräume auf dem Mond oder Mars zu entwickeln. Sie fanden heraus, dass eine hohe Schallwelle (13,8 kHz, 128 dB), die von einem Hochtöner mit 3 cm Apertur emittiert und auf einen 9 cm entfernten Reflektor fokussiert wurde, stark genug war, um extrem feine Staubpartikel (<2 µm Durchmesser) zu entfernen und zu bewegen die Reflektoroberfläche. Die Schallwellen überwinden die Van-der-Waals-Haftkraft, die Staubpartikel an der Oberfläche bindet, und erzeugen genug Druck, um den Staub zu schweben, der dann weggeblasen wird. Das Team testete das System auf einem Solarpanel, das mit Scheinmond- und Marsstaub beschichtet ist. Die Leistung der sauberen Platte betrug 4 Volt, aber wenn sie mit Staub beschichtet wurde, erzeugte sie nur 0,4 Volt. Nach vier Minuten akustischer Levitationsbehandlung kehrte die Leistung auf 98,4% des Maximums zurück. Marsstaub ist zwar fein, aber rauer als Erdstaub und ähnelt wahrscheinlich eher dem Staub, der den Mond bedeckt. Die dünne Atmosphäre auf dem Mars bedeutet, dass Staubpartikel nicht so rund sind wie auf der Erde und ziemlich scharf und abrasiv bleiben können. [/ Caption] Marsstaub hat, wie wir bei den Marsrovern festgestellt haben, eine hohe elektrostatische Ladung, was bedeutet Der feine Staub haftet an allem. Der Staub hat die Effizienz der Sonnenkollektoren auf den Rovers stark verringert und im Laufe der Zeit wahrscheinlich auch andere Probleme mit dem mechanischen Betrieb der Rover verursacht. Wir haben hier im Space Magazine mehrere Artikel veröffentlicht, in denen die Staubprobleme auf den Sonnenkollektoren der Mars Exploration Rovers erörtert wurden, und wir erhalten unweigerlich Kommentare von Lesern, die "Wischerblätter" oder andere Arten von Reinigungslösungen für die Sonnenkollektoren vorschlagen. Erstaunlicherweise hat der Mars selbst die Sonnenkollektoren der Rover mehrmals mit Windböen von den fast allgegenwärtigen Marsstaubteufeln gereinigt. Akustische Levitation könnte eine Lösung sein, da sie billig und leicht zu bauen wäre. Aber es gibt ein Problem, und es ist ein großes: Es funktioniert nur, wenn es in einer Raumstation oder einer anderen Wohnung versiegelt ist. Es wird nicht funktionieren, wenn es keine Atmosphäre gibt (wie der Mond) oder wenn die Atmosphäre einen niedrigen Druck hat und dünn ist (wie der Mars), weil Schall eine Druckwelle ist, die sich durch die Luft bewegt greifen Sie auf Wischerblätter zurück oder entwickeln Sie einen Weg, um die Staubteufel und Windböen nachzuahmen, von denen die Marsrover wiederholt profitiert haben. Es sei denn, wir können einen Weg finden, um Staub ohne Geräusche zum Schweben zu bringen. Nirvana jemand? Quelle: PhysOrg