AGH/ Wieża zrzutów do badań materiałów w warunkach obniżonej grawitacji

Testy prowadzone w laboratorium na Wydziale Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami mają na celu lepsze zrozumienie zachowania się badanych materiałów oraz poznanie interakcji między np. lądownikiem, a powierzchnią małego ciała niebieskiego.

Badania prowadzone są w warunkach obniżonej grawitacji. Stan ten uzyskuje się na chwilę - podczas zrzucania badanego materiału ze specjalnej wieży zrzutowej. Ta licząca ponad 5 metrów konstrukcja umożliwia 4 metrowy lot ładunku, podczas którego można wykonać niezbędne pomiary.

Wieża zrzutów w AGH - poinformowali przedstawiciele uczelni w przesłanym PAP komunikacie - wyróżnia się spośród innych tego typu konstrukcji możliwością badania przyspieszeń nie tylko w warunkach zbliżonych do tzw. stanu nieważkości (precyzyjnie nazywanego mikrograwitacją), ale i badań w warunkach zbliżonych do grawitacji jak na Marsie czy Księżycu. Wystrzeliwane ładunki na wieży zrzutowej uderzają w materiał, który przemieszcza się ze stałym przyspieszeniem rzędu 0,05-3,0 m/s2. Dzięki zmiennym przyspieszeniom możemy obserwować badane materiały w warunkach obniżonej grawitacji.

Cytowana w komunikacie AGH doktorantka Malwina Kolano, geolożka pracująca na co dzień w laboratorium, wyjaśnia: "Przygotowania do misji załogowych wymagają od nas zaawansowanych prac już teraz na Ziemi i zbadania m.in. podłoża kosmicznego. Jest to kluczowy element np. w planowaniu zasiedlenia w przyszłości innych planet czy np. stawiania baz".

Geolożka dodaje: "W badaniach sprawdzam, jak warunki mikrograwitacji wpływają na parametry fizyczne i mechaniczne różnorodnych gruntów, w tym piasków, pyłów czy glin. Wyniki naszych badań mogą być wsparciem dla projektantów urządzeń lądujących w przyszłości na obcych planetach czy księżycach".

Symulanty, czyli materiały imitujące warunki podłoża panujące na innych ciałach niebieskich mogą być pochodzenia naturalnego lub sztucznego, wytworzone z elementów lądowych lub meteorytowych. "Ważne jest aby posiadały jedną lub więcej właściwości fizycznych, mechanicznych lub chemicznych ciała niebieskiego, które chcemy zasymulować" – tłumaczy naukowczyni.

W pracowni wykorzystywany jest także penetrator, rodzaj stożka, który zagłębia się w badany materiał. Eksperymenty mają przynieść odpowiedź na pytanie, jakie parametry muszą mieć np. urządzenia drążące, które kiedyś polecą w kosmos, jak również jakie parametry mechaniczne posiada regolit pokrywający powierzchnię ciała niebieskiego, po otrzymaniu informacji na jaką głębokość i z jaką siłą zagłębił się w nim penetrator.

Prof. Marek Cała, Dziekan Wydziału Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami podkreśla: "Wiedza o tym jaki wpływ mają zmienne warunki grawitacyjne na parametry wytrzymałościowe i odkształceniowe materiałów może przynieść istotne wsparcie w przyszłości, np. w trakcie planowania eksploracji kosmosu, zarówno przez bezzałogowe próbniki, jak i załogowe pojazdy kosmiczne, ale także w dyscyplinach takich jak inżynieria materiałowa, górnictwo kosmiczne czy budownictwo. Tym samym poszerzamy spektrum badań prowadzonych na naszym wydziale i udostępniamy nową przestrzeń dla naukowców, którzy będą mogli badać procesy w warunkach mikrograwitacji i projektować narzędzia do wykorzystywania poza Ziemią".

Nauka w Polsce

lt/ agt/