Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Новый симулятор низкой гравитации открывает новые возможности для космических исследований и подготовки к полетам

Новый симулятор низкой гравитации открывает новые возможности для космических исследований и подготовки к полетам
Пока человечество продолжает исследование Вселенной, условия космоса с низкой гравитацией ставят перед учеными и инженерами необычные задачи.


Исследователи из инженерного колледжа FAMU-FSU и Национальной лаборатории высокого магнитного поля со штаб-квартирой в Университете штата Флорида разработали новый инструмент, который поможет решить эту проблему - новый дизайн симулятора низкой гравитации, который обещает открыть новые почву для будущих исследований космоса и жилья.

Их новая конструкция симулятора низкой гравитации на основе магнитной левитации может создать зону с низкой гравитацией, объем которой примерно в 1000 раз больше, чем у существующих симуляторов того же типа. Работа опубликована в журнале NPJ Microgravity.

«Низкая гравитация оказывает глубокое влияние на поведение биологических систем, а также влияет на многие физические процессы, от динамики и теплопередачи жидкостей до роста и самоорганизации материалов», - сказал Вэй Го, доцент кафедры машиностроения и ведущий ученый исследования. «Космические эксперименты часто ограничиваются высокой стоимостью, небольшими размерами и массой полезной нагрузки. Поэтому важна разработка наземных симуляторов с низкой гравитацией».


Существующие симуляторы, такие как параболические вышки и параболические самолеты, используют свободное падение для создания почти нулевой гравитации. Но у этих установок обычно короткая продолжительность работы в условиях низкой гравитации, то есть от нескольких секунд до нескольких минут, что делает их непригодными для экспериментов, требующих длительного времени наблюдения. С другой стороны, имитаторы на основе магнитной левитации (MLS) могут предложить уникальные преимущества, включая низкую стоимость, легкий доступ, регулируемую гравитацию и практически неограниченное время работы.

Обычная MLS может создать только небольшой объем с низкой гравитацией. Когда типичный симулятор имитирует среду, в которой гравитация Земли составляет около 1%, функциональный объем составляет всего несколько микролитров, что слишком мало для практических космических исследований.

Чтобы увеличить функциональный объем MLS, исследователям понадобился магнит, который позволил создать равномерную силу левитации, которая уравновесила гравитационную силу в большом объеме. Они обнаружили, что могут достичь этого, объединив сверхпроводящий магнит с градиентной катушкой Максвелла - конфигурация катушки, которая была впервые предложена в 1800-х годах физиком Джеймсом Кларком Максвеллом.


«Наш анализ показывает, что беспрецедентный функциональный объем более 4000 микролитров может быть достигнут в компактном змеевике диаметром всего 8 сантиметров», - сказал соавтор статьи докторант Хамид Санаванди. «Когда ток в MLS уменьшается, чтобы имитировать гравитацию на Марсе, функциональный объем может превышать 20 000 микролитров, или около 20 кубических сантиметров».

Исследователи также показали, как MLS может быть изготовлен с использованием существующих высокотемпературных сверхпроводящих материалов, что позволяет ему работать с минимальным потреблением энергии.

Эта работа может оказаться особенно полезной при подготовке к будущим космическим полетам, направленным на долгосрочное заселение Луны и Марса.

«Тот факт, что наша конструкция MLS предлагает функциональный объем примерно на 3 порядка больше, чем у обычных соленоидных MLS, делает ее потенциальным переломным моментом в области исследований с низкой гравитацией», - сказал Гуо. «Когда эта конструкция MLS используется для имитации пониженной гравитации во внеземных средах, полученный функциональный объем достаточно велик, чтобы вместить даже небольшие растения, что делает его полезным инструментом для медицинских и биологических исследований».

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
-1
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
2
Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Технологическое развитие экономики и общества неразрывно связано с появлением новых материалов и исследованием их свойств, в частности наноматериалов.

Если проанализировать наиболее критичные области экономики, которые находятся сегодня в эпицентре санкций и антисанкций, - это энергоресурсы и IT, в первую очередь, разработки различных чипов. Но развитие любой из стран, в первую очередь, попадающих под различные ограничения, показывает, что не только правительста и госкомпании, но и национальный бизнес готов направлять финансовые инвестиции и ин...
27.01.23 18:23
0
0
Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Такие винты странной формы с витыми тороидами выглядят как революционное достижение для авиации и морского сектора. Радикально тише, чем традиционные пропеллеры как в воздухе, так и в воде, они также демонстрируют значительный прирост эффективности.

Пропеллеры предназначены для подачи воздуха или воды и использования вращательного движения для их проталкивания. В некотором смысле они являются эволюцией винта Архимеда, который использовался в Древнем Египте за тысячи лет до того, как он был описан Архимедом в 234 году до нашей эры. Однако для устройств, предназначенных для вращения, в течение очень долгого времени было мало революционных изме...
27.01.23 16:16
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0
-1
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0
4
Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Считалось, что двигатели на эффекте Холла, широко используемые на орбите, должны быть большими для создания большей тяги. Новое исследование Мичиганского университета предполагает, что небольшие двигатели Холла могут генерировать гораздо большую тягу, что потенциально делает их кандидатами для межпланетных миссий.

«Раньше люди думали, что можно пропустить только определенное количество тока через площадь двигателя, что, в свою очередь, напрямую переводится в то, сколько силы или тяги получится создать на единицу площади», — сказал Бенджамин Йорнс, доцент аэрокосмической техники Университета штата Массачусетс, возглавивший исследование нового Холловского двигателя. Команда бросила вызов этому пределу, запус...
25.01.23 12:18
0
4
Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Астрономы выпустили гигантский обзор галактической плоскости Млечного Пути. Новый набор данных содержит ошеломляющие 3,32 миллиарда небесных объектов —самый большой такой каталог на сегодняшний день.

Данные для этого беспрецедентного исследования были получены с помощью Dark Energy Camera, созданной Министерством энергетики США в Межамериканской обсерватории Национального научного фонда Серро-Тололо в Чили, программа NOIRLab. Галактика Млечный Путь содержит сотни миллиардов звезд, мерцающие области звездообразования и возвышающиеся темные облака пыли и газа. Отображение и каталогизация этих о...
19.01.23 12:29
0