Wanneer NASA's volgende generatie bemande ruimtevaartvoertuig Orion later dit jaar op haar eerste onbemande testvlucht schiet, zal een stralingsexperiment ontworpen door Amerikaanse topschoolstudenten meespelen en een sleutelrol spelen bij het onderzoeken hoe de gezondheid van toekomstige Amerikaanse astronauten het best kan worden beschermd. terwijl ze dieper de ruimte in gaan dan ooit tevoren - langs de maan naar asteroïden, Mars en verder!
Het door de student ontworpen stralingsexperiment was het middelpunt van een een jaar durende Exploration Design Challenge (EDC) -wedstrijd, gesponsord door NASA, Orion-hoofdaannemer Lockheed Martin en het National Institute of Aerospace, en stond open voor middelbare schoolteams in de Verenigde Staten.
Het winnende experimentontwerp kwam van een vijfkoppig team van middelbare scholieren van de Governor's School for Science and Technology in Hampton, Virginia, en werd aangekondigd door NASA-beheerder Charles Bolden bij de opening van het USA Science and Engineering Festival 2014 in Washington , DC op 25 april.
Het doel van de EDC-wedstrijd was het ontwerpen en testen van schilden om blootstelling aan straling en schadelijke gevolgen voor de gezondheid van de mens te beperken in NASA's nieuwe Orion-ruimtevaartuig dat in een baan om de aarde zou komen tijdens de Exploration Flight Test-1 (EFT-1) -onderzoeksmissie in december 2014 Zie hier de foto van het experimentontwerp.
Tijdens de EFT-1-vlucht vliegt Orion door het dichte stralingsveld dat de aarde omringt in een beschermende schil van elektrisch geladen ionen - bekend als de Van Allen-gordel - die 600 mijl boven de aarde begint.
Geen mens heeft meer dan 40 jaar door de Van Allen-gordel gevlogen sinds het Apollo-tijdperk.
Team ARES uit Hampton VA werd gekozen uit een groep van vijf finalistenteams die in maart 2014 werden aangekondigd.
"Dit is een geweldige dag voor Team ARES - je hebt fantastisch werk geleverd", zegt NASA-beheerder Bolden.
“Ik wil al onze finalisten feliciteren. U bent uitstekende voorbeelden van de kracht van Amerikaanse innovatie. Je passie voor ontdekking en de creatieve ideeën die je naar voren hebt gebracht, hebben ons aan het denken gezet en hebben ons geholpen een nieuwe kijk te krijgen op een zeer uitdagend probleem op onze weg naar Mars. ”
Aangezien Orion EFT-1 naar een hoogte van ongeveer 3.600 mijl zal klimmen, biedt de missie wetenschappers de mogelijkheid om te begrijpen hoe het niveau van blootstelling aan straling kan worden verminderd dat wordt ervaren door de astronautenploegen die vanaf het einde van deze periode naar verre ruimtebestemmingen worden gedreven. decennium.
De studententeams gebruikten een simulatietool genaamd OLTARIS, de online tool voor de beoordeling van straling in de ruimte, gebruikt door NASA-wetenschappers en ingenieurs om de effecten van ruimtestraling op afschermende materialen, elektronica en biologische systemen te bestuderen.
Elk team werkte samen met mentoren van NASA en Lockheed Martin en bouwde prototypes en gebruikte het OLTARIS-programma om te berekenen hoe effectief hun ontwerpen - met behulp van verschillende materialen van verschillende diktes - waren tegen afscherming in de onderste Van Allen-gordel.
'Het experiment is een Tesseract-ontwerp - iets minder structureel gezond dan een bol, omdat de spanningen zich van de kubus op de vingerkootjes bevinden. De materialen en de verdeling van de materialen binnen het tesseract werden bepaald door onderzoek en simulatie met behulp van het OLTARIS-programma, ”vertelde Lockheed Martin-woordvoerster Allison Rakes me.
De studenten deden onderzoek om te bepalen welke materialen het meest effectief waren bij stralingsafscherming om een dosismeter binnenin te beschermen - een instrument dat wordt gebruikt voor het meten van stralingsblootstelling.
“De uiteindelijke materiaalkeuzes en -diktes zijn (van buitenste tot binnenste): tantaal (0,0762 cm / 0,030 inch), tin (0,016 cm / 0,040 inch), zirkonium (0,0762 cm / 0,030 inch), aluminium ( .0762 cm / .030 in) en polyethyleen (9.398 cm / 3.70 in) ”, aldus Rakes.
Aan het einde van de EFT-1-vlucht zullen de studenten de meting gebruiken om te bepalen hoe goed hun ontwerp de dosismeter beschermde.
Maar eerst moet ARES hun winnende voorstel vliegklaar maken. Ze zullen samenwerken met een NASA en Lockheed Martin-ruimtevaartuigintegratieteam om het experimentele ontwerp te laten goedkeuren, monteren en installeren in de bemanningsmodule van Orion.
Al het harde werk van de studenten zal zijn vruchten afwerpen in december wanneer Lockheed Martin gastheer is van Team ARES in het Kennedy Space Center in Florida om getuige te zijn van de lancering van hun belangrijke experiment in Orion bovenop de gigantische drievoudige Delta IV Heavy-booster.
46 teams uit het hele land dienden voorstellen voor technische experimenten in bij het EDC om studenten te stimuleren te werken aan een wetenschappelijk, technologisch, technisch en wiskundig (STEM) -project dat een van de belangrijkste gevaren van de ruimtevlucht bestrijdt: blootstelling aan straling.
"De Exploration Design Challenge heeft al 127.000 studenten over de hele wereld bereikt - hen betrokken bij technische uitdagingen in de echte wereld en hun verbeeldingskracht aangewakkerd over de eindeloze mogelijkheden van ruimteontdekking", aldus Marillyn Hewson, voorzitter, president en CEO van Lockheed Martin.
De EFT-1-vlucht van twee uur en vier uur zal het Orion-ruimtevaartuig en de daarmee verbonden tweede trap naar een orbitale hoogte van 3600 mijl brengen, ongeveer 15 keer hoger dan het International Space Station (ISS) - en verder dan welk menselijk ruimtevaartuig dan ook reisde in 40 jaar.
Blijf hier op de hoogte voor Ken's voortdurende Orion, Orbital Sciences, SpaceX, commerciële ruimte, LADEE, Curiosity, Mars rover, MAVEN, MOM en meer planetair en menselijk ruimtevluchtnieuws.
