Chinesische Wissenschaftler haben einen „künstlichen Mond“ mit mondähnlicher Schwerkraft gebaut, der ihnen helfen soll, Astronauten auf zukünftige Erkundungsmissionen vorzubereiten.
Die simulierte Umgebung mit geringer Schwerkraft wurde von Experimenten inspiriert, bei denen Magnete verwendet wurden, um einen Frosch zum Schweben zu bringen, berichtete die South China Morning Post.
Der Simulator befindet sich in Xuzhou in der Provinz Jiangsu in China und wurde so konzipiert, dass er laut seinen Designern „die Schwerkraft verschwinden lassen“ kann.
Derzeit erfordert die Simulation einer geringen Schwerkraft auf der Erde das Fliegen in einem Flugzeug, das in einen freien Fall eintritt, dann wieder aufsteigt oder von einem Fallturm fällt, aber das dauert Minuten.
Der neue Mondsimulator, bei dem es sich um einen kleinen 2 Fuß großen Raum in einer Vakuumkammer handelt, kann “so lange Sie wollen” niedrige oder schwere Schwerelosigkeit simulieren”, erklärten seine Entwickler.
In dem 2 Fuß großen Raum haben sie eine künstliche Mondlandschaft geschaffen, die aus Felsen und Staub besteht, die so leicht sind wie auf der Mondoberfläche.
Chinesische Wissenschaftler haben einen „künstlichen Mond“ mit mondähnlicher Schwerkraft gebaut, der ihnen helfen wird, Astronauten auf die zukünftige Erforschung des Mondes vorzubereiten
Die Schwerkraft auf dem Mond ist etwa ein Sechstel so stark wie die auf der Erde, und im Inneren des künstlichen Schwerkraftraums nutzt das Team ein starkes Magnetfeld, um die „Levitationseffekte“ einer geringen Schwerkraft zu simulieren.
“Einige Experimente wie ein Aufpralltest dauern nur wenige Sekunden”, sagte der leitende Wissenschaftler Li Ruilin von der China University of Mining and Technology und fügte hinzu: “andere wie Kriechtests können mehrere Tage dauern.’
Das Konzept, Magnetfelder zum Schweben zu verwenden, stammt vom russischen Physiker Andre Geim, der im Jahr 2000 den Ig-Nobelpreis dafür erhielt, einen Frosch schweben zu lassen.
Geim arbeitet an der University of Manchester und erhielt 2010 den Nobelpreis für Physik für seine Arbeiten zur Herstellung von Graphen.
Er sagte der South China Morning Post, dass er erfreut sei zu sehen, dass seine Bildungsexperimente zu Anwendungen in der Weltraumforschung führten, und erklärte, dass “magnetische Levitation nicht dasselbe ist wie Antigravitation”.
Er sagte jedoch, dass es Situationen gebe, in denen die Nachahmung der Mikrogravitation mithilfe von Magnetfeldern von unschätzbarem Wert sein könnte.
China hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2030 Astronauten zum Mond zu schicken und bis Ende dieses Jahrzehnts in einem gemeinsamen Projekt mit Russland eine Basis auf dem Mond zu errichten.
Es wird erwartet, dass dieser “künstliche Mond” bei zukünftigen Missionen zum Mond eine wichtige Rolle spielen wird, da er es Wissenschaftlern ermöglicht, Übungen zu planen und sich auf den Bau bei geringer Schwerkraft vorzubereiten.
Wissenschaftler werden in der Lage sein, Ausrüstung zu testen, bevor sie zum Mond aufbricht, um Fehleinschätzungen zu vermeiden, die ein echtes Live-Projekt auf der Mondoberfläche zunichte machen könnten.
Ein Grund dafür ist, dass sich Staub und Gestein in einer Umgebung mit geringer Schwerkraft anders verhalten können als unter den Bedingungen der Erdschwerkraft.
Es gibt auch keine Atmosphäre auf dem Mond und die Temperatur kann sich dramatisch und schnell ändern, was zu weiteren Komplikationen führt.
An einem Prototyp des Simulators testeten Wissenschaftler den Bohrwiderstand und stellten fest, dass er auf dem Mond viel höher sein könnte, als von Computermodellen vorhergesagt.
Li sagte, es könnte auch verwendet werden, um festzustellen, ob 3D-Druck auf der Mondoberfläche möglich ist, bevor teure und schwere Geräte eingesetzt werden.
Wissenschaftler werden in der Lage sein, Ausrüstung zu testen, bevor sie zum Mond aufbricht, um Fehleinschätzungen zu vermeiden, die ein echtes Live-Projekt auf der Mondoberfläche zunichte machen könnten
Laut Li wären solche Technologien unerlässlich, um Strukturen aufzubauen, die eine dauerhafte menschliche Besiedlung ermöglichen.
“Einige Experimente, die in der simulierten Umgebung durchgeführt wurden, können uns auch einige wichtige Hinweise geben, beispielsweise wo wir nach unter der Oberfläche eingeschlossenem Wasser suchen müssen”, sagte er.
Sie mussten eine Reihe neuer technologischer Innovationen entwickeln, um den starken magnetischen Kräften entgegenzuwirken, die zum Anheben des Simulationsraums erforderlich waren.
Es war so stark, dass es supraleitende Drähte und metallische Komponenten zerreißen konnte, die für den erwarteten Betrieb der Vakuumkammer erforderlich waren.
Sie mussten auch Mondstaub simulieren und in einigen der Schlüsselkomponenten Stahl durch Aluminium ersetzen.
Experten planen, die Einrichtung für Forscher auf der ganzen Welt zu öffnen, nicht nur in China.