西南研究院(SwRI)的兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)今天在Blue Origin的New Shepard次軌道火箭上進(jìn)行，該火箭是從德克薩斯州范霍恩發(fā)射的。巖石盒子實(shí)驗(yàn)II(BORE II)測(cè)試了一種新技術(shù)，該技術(shù)可磁性附著到小行星并對(duì)其進(jìn)行采樣。第二項(xiàng)實(shí)驗(yàn)評(píng)估了一種錐形液體收集裝置(LAD)，該裝置設(shè)計(jì)用于將液體推進(jìn)劑從燃料箱安全地輸送到火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

BORE II繼續(xù)進(jìn)行了一項(xiàng)2016年的實(shí)驗(yàn)，涉及在亞軌道太空飛行器上的一個(gè)容器內(nèi)觀察隕石狀物質(zhì)，目的是了解這種物質(zhì)在低重力下的行為。BORE II在此項(xiàng)目上進(jìn)行了重大擴(kuò)展，使用的成分和質(zhì)地與實(shí)際的隕石非常接近的材料，并測(cè)試了新技術(shù)Clock Clock海星采樣裝置。

發(fā)條海星從水生棘皮動(dòng)物的靈感中汲取靈感，水生棘皮動(dòng)物將其內(nèi)部的一部分翻過來吞噬獵物。由于大多數(shù)小行星的表面材料中都含有磁性化合物，因此發(fā)條海星的磁化面板允許其從掉落在其上的任何小行星表面被動(dòng)地收集樣品。然后，“海星”通過完全由內(nèi)向外翻轉(zhuǎn)來存儲(chǔ)樣本以進(jìn)行運(yùn)輸。

“雖然目前的小行星樣本返回任務(wù)是訪問單個(gè)小行星并從其表面上的一個(gè)或兩個(gè)位置收集樣本，但未來的任務(wù)是攜帶數(shù)十個(gè)此類微型采樣器著陸器，它們可能會(huì)從無數(shù)小行星的不同位置返回樣本， SwRI首席科學(xué)家Alex Parker博士說，他領(lǐng)導(dǎo)了Clockwork Starfish設(shè)備的開發(fā)。“這將是一個(gè)改變游戲規(guī)則的過程，它可以理解太陽系的起源和歷史，并提供對(duì)這些微小世界中存在的潛在的潛在勘探資源的寶貴了解。”

今天的實(shí)驗(yàn)包括將兩個(gè)發(fā)條海星放在兩個(gè)單獨(dú)的真空密封容器中，每個(gè)容器中都裝有類似隕石的材料，并裝有一個(gè)小型攝像頭，以了解該技術(shù)如何與低重力下的材料相互作用。

SwRI首席科學(xué)家丹·杜達(dá)博士(Dan Durda)說：“這可以為其他類似鉆探小體形采樣的方法提供一種簡單而強(qiáng)大的選擇。” “相反，這就像帶上一塊磁鐵一樣容易。”

除了Durda和Parker，BORE II團(tuán)隊(duì)還包括SwRI研究科學(xué)家Akbar Whizin博士，工程技術(shù)專家Michael Shoffner和高級(jí)研究工程師Brian Pyke。

SwRI還在評(píng)估錐形LAD如何有效地消除燃料中潛在危險(xiǎn)的氣泡，這些氣泡會(huì)被轉(zhuǎn)移到火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

SwRI和NASA的Glenn研究中心的工程師創(chuàng)建了錐形LAD，以解決由于超出地球軌道的更長太空飛行而可能引起的問題。當(dāng)前，大多數(shù)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)使用低溫液體推進(jìn)劑作為燃料。長時(shí)間的太空飛行需要將大量的燃料儲(chǔ)存在低溫下，然后轉(zhuǎn)移到火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，但是目前的LAD具有直通道，容易受到內(nèi)部蒸氣氣泡的影響。

這些蒸氣氣泡會(huì)阻止液體推進(jìn)劑在點(diǎn)火期間轉(zhuǎn)移到其他油箱或損壞火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。SwRI高級(jí)研究工程師Kevin Supak以及SwRI工程師Amy McCleney博士和Steve Green正在評(píng)估帶有錐形通道的LAD，該錐形通道可通過表面張力被動(dòng)去除氣泡。較小版本的LAD于2019年12月在New Shepard進(jìn)行了測(cè)試。今天的實(shí)驗(yàn)包括測(cè)試幾個(gè)更大版本的LAD，包括設(shè)計(jì)修改以更準(zhǔn)確地捕獲實(shí)際低溫儲(chǔ)罐中發(fā)生的氣泡運(yùn)動(dòng)物理現(xiàn)象。

Supak說：“我們希望錐形LAD概念能夠?yàn)榈蜏亓黧w管理提供低成本的高效解決方案，以進(jìn)行長時(shí)間的航天飛行。” 從歷史上看，用于管理低溫罐中氣泡的技術(shù)設(shè)計(jì)和部署成本很高。”

SwRI計(jì)劃將來在New Shepard上進(jìn)行另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，以調(diào)查LAD設(shè)計(jì)的其他幾何形狀。