L-Istatus Kurrenti tal-Pjanijiet tal-Ferroviji Lunar
Is-sistemi tal-ferrovija Lunar jinsabu fil-fażi tal-kunċett u l-istudju, mhux il-fażi tal-akkwist. L-ebda awtorità ferrovjarja, aġenzija spazjali jew korp tal-istandards ma ppubblikat speċifikazzjoni għal binarji Lunar, spikes, klipps jew sleepers, u mill-kitba ta 'dan l-artikolu l-ebda hardware tal-binarji Lunar ma ġie manifatturat jew ittajjar. L-aktar proposta pubblika viżibbli, il-kunċett ta' Levitation Flexible on a Track tan-NASA li tħabbar fl-2024, tuża robots levitati b'mod manjetiku fuq binarju tal-film u tevita b'mod deliberat l-irbit tal-ferrovija-għa-sleeper. Kunċetti oħra ta 'studju jużaw ġeometriji ferrovjarji konvenzjonali, u għal dawk il-kunċetti disinn ta' spike jew clip eventwalment ikun meħtieġ. Dak kollu f'dan l-artikolu li mhuwiex marbut b'mod espliċitu mad-dejta mkejla tal-ambjent Lunar huwa għalhekk projezzjoni tal-inġinerija, u għandu jinqara bħala input tad-disinn għal studji tal-kunċetti aktar milli bħala standard adottat. Ix-xerrejja għandhom joqogħdu attenti minn kwalunkwe fornitur li jallega li joffri qfieli Lunar tal-produzzjoni llum.
L-Ambjent li l-Qafliet Għandu jgħix
L-ambjent tal-wiċċ Lunar huwa differenti minn kwalunkwe ferrovija terrestri. It-tabella hawn taħt tiġbor fil-qosor il-kundizzjonijiet imkejla jew-stabbiliti tajjeb u dak li kull wieħed jitlob minn spike tal-ferrovija.
| Fattur ambjentali | Kundizzjoni Lunar | Konsegwenza tad-disinn |
|---|---|---|
| Temperatura tal-wiċċ | Madwar -173 grad C bil-lejl sa +127 grad C bi nhar fl-ekwatur | Bejn wieħed u ieħor 300 grad C ċikliżmu termali; CTE nuqqas ta 'qbil bejn l-azzar, komposti u strutturi Lunar |
| Perjodu ta' jum-lejl | Madwar 14.7 ġurnata tad-Dinja tal-ġurnata, 14.7 tal-lejl | Soak termali bil-mod u fil-fond; ċikli ta 'għeja huma ftit iżda estremi fl-amplitudni |
| Gravità | 1.62 m/s^2, wieħed-sitt tad-Dinja | Forza t'isfel tal-ġbid-barra meħtieġa, iżda l-vibrazzjoni-laxka indotta għadha importanti |
| Atmosfera | Qrib-vakwu, effettivament l-ebda atmosfera | L-ebda qfil tal-korrużjoni; Riskju tal-iwweldjar kiesaħ; iż-żjut u l-grassijiet m'għandhomx joħorġu l-gass |
| Trab tal-wiċċ | regolith li joborxu iċċarġjat b'mod elettrostatiku | Imblukkar ta' ħjut u mekkaniżmi; xedd aċċellerat ta 'uċuħ li jiżżerżqu |
| Radjazzjoni | UV solari u partiċelli ċċarġjati, l-ebda lqugħ tal-kamp manjetiku | Il-polimeri għandhom jiġu skrinjati bir-radjazzjoni-; fraġilità maż-żmien |
Dawn il-kundizzjonijiet ibiddlu kompletament il-prijoritajiet tal-inġinerija. Fid-Dinja, il-korrużjoni hija l-mod dominanti ta 'falliment tal-qafliet. Fuq il-Qamar m'hemm l-ebda ilma u l-ebda korrużjoni mmexxija mill-ossiġnu- fis-sens tas-soltu, iżda l-iwweldjar kiesaħ bil-vakwu jista 'jgħaqqad uċuħ nodfa tal-metall tat-tgħammir, iċ-ċikliżmu termali ta' 300 grad C imexxi espansjoni differenzjali bejn materjali differenti, u trab elettrostatiku jista 'jamm ħjut fi żmien espożizzjoni.
Rekwiżiti ta' Materjal u Thread Proġettati
Għal spike lunar li jġorr dmirijiet ta 'trażżin tal-ferrovija, il-loġika tal-inġinerija tindika sett żgħir ta' materjali kandidati. Liga tat-titanju Ti-6Al-4V toffri l-aħjar proporzjon ta' saħħa-għa-massa, imġieba tajba tal-għeja u koeffiċjent ta' espansjoni termali ta' madwar 8.6 x 10^-6 għal kull grad C, li huwa eqreb lejn materjali strutturali komposti mill-azzar tal-karbonju. Disa fil-mija azzar tan-nikil u azzar maraging jipprovdu ebusija krijoġenika għal ferm taħt il-minimu tal-lejl Lunar, bl-ispiża ta 'massa ogħla u agħar tqabbil CTE. Ligi tal-aluminju huma ħfief iżda għandhom saħħa baxxa u espansjoni għolja, u huma adattati biss għal partijiet li ma jġorrux-tagħbija-. Għal elementi iżolanti, polimeri tat-tip polyimide u PEEK-huma preferuti fuq plastiks tal-komoditajiet minħabba reżistenza għar-radjazzjoni u ħruġ baxx ta' gass, soġġetti għal skrinjar ta 'materjal ta' grad spazjali. Il-forom tal-ħajt għandhom isegwu s-sistemi metriċi ISO 68 u ISO 965 għas-sempliċità tal-manifattura, iżda l-illokkjar għandu jinkiseb b'karatteristiċi ta 'torque prevalenti, inserzjonijiet ta' qfil jew elementi tar-rebbiegħa aktar milli korrużjoni jew adeżivi li jissakkru l-ħajt li joħorġu l-gass fil-vakwu. Il-lubrikazzjoni fuq il-Qamar ma tistax tiddependi fuq iż-żejt jew il-grass; lubrikanti solidi bħad-disulfid tal-molibdenu huma l-approċċ standard għall-mekkaniżmi tal-vakwu.
Kif Ir-Rekwiżiti Lunar Ivarjaw mid-Disinn Terrestri
Id-differenzi jidhru fi kważi kull input tad-disinn. Il-forza tal-ġbid-barra tista 'titnaqqas minħabba li spike f'gravità waħda-sitta ġġorr biss frazzjoni tat-tagħbija tal-massa, iżda r-rekwiżit ta' żamma huwa stabbilit mill-forzi tal-ġbid u tal-ibbrejkjar tal-vettura, mhux bil-piż, għalhekk il-punta għad teħtieġ kapaċità ta 'inkorporazzjoni reali. L-istress termali jiddomina: ferrovija tal-azzar twila 25 m tbandal madwar 86 mm ta 'espansjoni ħielsa fuq il-medda ta' 300 grad C, għalhekk kwalunkwe kunċett ferrovjarju konvenzjonali għandu jinkludi ġestjoni tal-espansjoni li sistema ta 'spike waħedha ma tistax tipprovdi. L-iwweldjar kiesaħ jġiegħel l-ispeċifikazzjoni ta 'trattamenti tal-wiċċ jew saffi ta' ossidu fuq il-ħjut kollha tat-tgħammir. It-trab tar-regolith imexxi l-ħtieġa għal entrati tal-ħajt issiġillati jew li jnaddfu waħedhom-u kisi iebes fuq uċuħ li jintlibsu. U minħabba li m'hemm l-ebda ekwipaġġ ta' manutenzjoni fil-programm bikri, l-ispeċifikazzjoni trid timmira żero-ħajja ta' manutenzjoni aktar milli ssikkar mill-ġdid skedat.
Programm ta' Verifika u Ittestjar
Qabel ma kwalunkwe spike lunar tkun tista 'tiġi aċċettata, programm ta' test ikun jeħtieġ li jkopri erba 'oqsma. Ċiklu termali: eluf ta' ċikli fuq il-medda sħiħa ta' -173 sa +127 grad C b'ġbid-out u żamma tat-torque ċċekkjata fiż-żewġ estremi. Imġieba fil-vakwu: kejl tal-ħruġ tal-gass fuq il-polimeri u l-lubrikanti kollha, u kontrolli tal-iwweldjar kiesaħ-fuq pari ta' ħjut taħt vakwu. Prestazzjoni tat-trab: testijiet tal-brix u tal-imblukkar bl-użu ta 'simulant regolith lunar taħt iċċarġjar elettrostatiku. Testijiet strutturali: iġbed-barra, shear u għeja f'livelli ta' tagħbija tal-gravità-wieħed minn sitta-. Dawn huma metodi standard ta' verifika tal-ħardwer tal-ispazju adattati għal prodott ta' qfil; huma jiffurmaw il-bażi ta' aċċettazzjoni għal kwalunkwe speċifikazzjoni futura. Sakemm teżisti speċifikazzjoni bħal din, it-tweġiba onesta għal talba għal speċifikazzjonijiet ta 'spike tal-ferrovija Lunar hija li r-rekwiżiti għadhom qed jiġu definiti, u n-numri f'dan l-artikolu huma l-projezzjoni tal-inġinerija ta' kif se jidhru dawk ir-rekwiżiti.
Mistoqsijiet Frekwenti
Q1: Illum qed jiġu manifatturati spikes tal-ferrovija Lunar?
Le. Il-programmi tal-ferrovija Lunar qegħdin fi stadju ta' kunċett. L-ebda aġenzija ma ħarġet speċifikazzjoni tal-qafliet u l-ebda manifattur mhu qed jipproduċi hardware tal-binarji Lunar. Ittratta kwalunkwe pretensjoni ta 'spikes lunar tal-istokk bħala kummerċjalizzazzjoni aktar milli inġinerija.
Q2: X'inhi l-firxa tat-temperatura realistika għall-mogħdija Lunar?
L-estremi tal-wiċċ imkejla huma ta' madwar -173 grad C bil-lejl u +127 grad C bi nhar fl-ekwatur, swing ta' madwar 300 grad C. Xi siti mdawra mill-crater għadhom aktar kesħin, li jagħmel iċ-ċikliżmu termali t-tagħbija tad-disinn dominanti.
Q3: Għaliex ma jistax jintuża l-azzar tar-rebbiegħa terrestri?
L-azzar ordinarju tar-rebbiegħa tal-karbonju jitlef l-ebusija ferm inqas minn 0 grad C u jkun marġinali f'-173 grad C. Minflok huma meħtieġa gradi krijoġeniċi, liegi tat-titanju jew azzar ivvalidati apposta bi proprjetajiet vverifikati ta 'impatt b'temperatura baxxa.
Q4: Il-Qamar għandu problema ta 'korrużjoni?
Mhux l-istess bħal fid-Dinja. M'hemm l-ebda sadid immexxi mill-ilma-, iżda l-iwweldjar kiesaħ bil-vakwu jista 'jissawwar-ħjut tal-metall nodfa, li huwa mod ta' falliment differenti u ugwalment serju. Saffi tal-ossidu tal-wiċċ u pari materjali kompatibbli huma speċifikati biex jipprevjenuh.
Q5: Għaliex it-trab tar-regolith huwa importanti għall-qfieli?
It-trab Lunar huwa fin, jaqta u ċċarġjat elettrostatikament, għalhekk jeħel mal-uċuħ u jemigra f'lakuni. Jista 'jiġġammja ħjut, punteġġ uċuħ li jiżżerżqu u joborxu kisjiet. Il-protezzjoni tal-ħajt u d-disinn reżistenti-trab huma obbligatorji għal kwalunkwe mekkaniżmu lunar.
Q6: Liema standards isegwu spike lunar?
Ma jeżisti l-ebda standard lunar-speċifiku. Fil-prattika proġett jgħaqqad standards ta' ħajt metriku ġenerali bħal ISO 965 ma' prattika ta' screening tal-materjal tal-ispazju-hardware u testijiet ta' aċċettazzjoni speċifiċi tal-proġett-, peress li standards ferrovjarji terrestri bħal EN 13481 ma jkoprux vakwu jew ċikli termali ta' 300 grad C.