NASAの次世代の人間宇宙飛行車両オリオンが今年後半に初の無人試験飛行を開始すると、アメリカのトップの高校生によって設計された放射線実験が急上昇し、アメリカの将来の宇宙飛行士の健康を守る最善の方法を調査する上で重要な役割を果たすでしょう彼らがかつてないほどの深宇宙へと冒険するとき、月を越えて小惑星、火星、そして向こうへ!
学生が設計した放射線実験は、NASA、オリオンの元請負業者、ロッキードマーティン、および国立航空宇宙研究所が主催する1年にわたるExploration Design Challenge(EDC)コンテストの中心的存在であり、全米の高校チームが参加できました。
優勝した実験デザインは、バージニア州ハンプトンにある知事科学技術学校の高校生の5人のメンバーのチームからのものであり、ワシントンで開催された2014 USA Science and Engineering FestivalのオープニングでNASA管理者Charles Boldenによって発表されました。 、DC 4月25日。
EDCコンペティションの目標は、2014年12月の探査飛行テスト-1(EFT-1)パスファインディングミッション中に軌道に打ち上げられる予定のNASAの新しいオリオン宇宙船内の放射線被曝と人体への悪影響を最小限に抑えるためのシールドの設計を構築およびテストすることでした。 。こちらの実験デザイン写真をご覧ください。
EFT-1飛行中、オリオンは、地上600マイルから始まる帯電したイオン(ヴァンアレンベルトと呼ばれる)の保護シェルで地球を取り巻く高密度の放射フィールドを飛行します。
アポロ時代から40年以上もの間、バンアレンベルトを通過した人間はいません。
ハンプトンバージニア州のチームARESは、2014年3月に発表された5つのファイナリストチームから選ばれました。
「今日はチームARESにとって素晴らしい日です。あなたは驚くべき仕事をしました」とNASA管理者ボルデンは述べました。
「すべてのファイナリストを祝福したいです。あなたはアメリカの革新の力の優れた例です。発見に対するあなたの情熱とあなたが先に進めた創造的なアイデアは私たちを考えさせ、火星への道における非常に挑戦的な問題を新たに見直すのを助けてくれました。」
オリオンEFT-1は約3,600マイルの高度まで上昇するため、ミッションの終わりに科学者は、宇宙飛行士の乗組員が経験する放射線被ばくのレベルを緩和する方法を理解する機会を得、宇宙飛行士はこの目的地から宇宙へと進んでいきます。十年。
学生チームは、NASAの科学者とエンジニアがシールド材料、電子機器、および生体システムに対する宇宙放射線の影響を研究するために使用する宇宙空間放射線評価用オンラインツールであるOLTARISというシミュレーションツールを使用しました。
NASAとロッキードマーチンのメンターと協力して、各チームはプロトタイプを作成し、OLTARISプログラムを使用して、さまざまな厚さの複数の材料を使用して、ヴァンレン島下部のベルトの放射線に対するシールドの効果を計算しました。
「実験はTesseract設計です。応力は、指骨の立方体から離れているため、球体よりも構造的にわずかに音が小さくなります。ロッセードマーティンの広報担当者であるアリソンレイクス氏は、テッセラクト内の材料と材料の分布は、OLTARISプログラムを使用した調査とシミュレーションによって決定されたと語っています。
学生たちは、内部に収容された線量計を保護するために放射線遮蔽に最も効果的な材料を決定するための研究を行いました。
「最終的な材料の選択と厚さは(最も外側から最も内側へ):タンタル(.0762 cm / .030インチ)、スズ(.1016 cm / .040インチ)、ジルコニウム(.0762 cm / .030インチ)、アルミニウム(レーキによれば、.0762 cm / .030 in)、およびポリエチレン(9.398 cm / 3.70 in)。
EFT-1飛行の最後に、生徒は測定値を使用して、設計が線量計をどれだけ適切に保護したかを判断します。
しかし、最初のTeam ARESは、勝利するための提案をフライトに向けて準備する必要があります。 NASAとロッキードマーチンの宇宙船統合チームと協力して、実験設計を承認、組み立て、オリオンの乗組員モジュールにインストールします。
ロッキードマーティンがフロリダのケネディ宇宙センターでチームARESを主催し、マンモスのトリプルバレルデルタIVヘビーブースターの上のオリオン内部での重要な実験の離陸を目撃する今年の12月に、生徒全員の努力が報われます。
全国の46のチームがEDCに工学実験の提案を提出し、人間の宇宙飛行の最も重大な危険の1つである放射線被ばくに取り組む科学、技術、工学、数学(STEM)プロジェクトに取り組むよう学生を刺激することを目的としました。
マリーン・ヒューソン会長兼CEO、ロッキード・マーティン会長は、次のように述べています。「探査設計チャレンジは、すでに世界中の127,000人の学生に到達しています。現実世界のエンジニアリングの課題に取り組み、宇宙発見の無限の可能性について彼らの想像力を刺激します。」
2軌道、4時間のEFT-1飛行は、オリオン宇宙船とそれに取り付けられた第2ステージを3600マイルの軌道高度まで持ち上げます。これは、国際宇宙ステーション(ISS)の約15倍で、人間の宇宙船よりも遠くにあります。 40年で旅した。
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