Gamme de pistolets verticaux Ames Image reproduite avec l'aimable autorisation de la NASA Le 20 mars, 2007
Bill Cooke, scientifique de la NASA, tire régulièrement des billes dans des tas de terre soigneusement disposés. Chaque bille explose à l'impact avec une explosion de lumière spectaculaire et laisse un joli cratère dans le sol. Pourquoi la NASA paie-t-elle cet homme pour faire quelque chose que la plupart d'entre nous feraient gratuitement ? D'abord, la plupart d'entre nous ne sont pas qualifiés pour propulser des billes pour la NASA. Et deuxieme, M. Cooke rassemble toutes sortes de données mathématiques de son aventure de marbre. Il planifie notre retour au lune .
Si vous pensez à la quantité d'objets spatiaux qui frappent régulièrement la Terre protégée par l'atmosphère, vous pouvez commencer à imaginer combien de météorites et de projectiles expulsés par des comètes s'écrasent sur la lune chaque jour. La lune n'a pas d'atmosphère qui la protège. Tout peut frapper la lune, complètement sans entrave. Ainsi, alors qu'un météoroïde de la taille d'une balle molle dans l'espace n'atteindrait même jamais la surface de la Terre - il brûlerait complètement dans l'atmosphère terrestre - ce même météoroïde a toujours la taille d'une balle molle lorsqu'il percute la lune. Et quand c'est le cas, il explose avec la force d'environ 150 livres (70 kg) de TNT. C'est un événement régulier. Cooke estime qu'au moins une fois par semaine environ, un plus gros météoroïde frappe la lune. Lorsqu'un rocher d'environ 10 pouces (25 cm) de diamètre, voyageant vers 85 ans, 000 mph (38 km/s), a frappé la lune le 2 mai, 2006, il a explosé avec l'énergie de 4 tonnes de TNT et a laissé un cratère d'environ 46 pieds (14 mètres) de large et 10 pieds (3 mètres) de profondeur.
On peut voir à quel point ce type d'événement régulier peut présenter de sérieux risques pour les astronautes qui passeront une bonne partie de leur temps sur la lune. Si un météoroïde frappe n'importe où près d'eux, ils sont morts. S'il frappe n'importe où près de leur vaisseau spatial, ils sont soit morts, soit dans un peu de cornichon.
C'est ici qu'interviennent les expériences sur le marbre de Cooke. Cooke est le scientifique qui a découvert les spécifications de l'explosion de la lune du 2 mai que la NASA a capturée en vidéo (voir NASA:A Meteoroid Hits the Moon pour regarder la vidéo). Sur la base des dimensions du cratère et de la lumière produite par l'impact - la longueur du flash et son niveau de luminosité - Cooke a déterminé la taille et la vitesse de déplacement du météoroïde et la quantité d'énergie libérée lors de l'explosion. Ce sont tous des détails essentiels pour comprendre les menaces qui pèsent sur les astronautes sur la lune et la base qu'ils prévoient d'y construire, qui servira de point de départ pour les missions martiennes. Les expériences actuelles de Cooke utilisent des billes de verre Pyrex et la NASA Gamme de pistolets verticaux Ames (AVGR).
La NASA a initialement développé l'AVGR pour fournir un support de données pour les missions Apollo des années 1960 sur la Lune. Depuis, il a été utilisé pour simuler les impacts pour toutes sortes de recherches, y compris la planification de la mission réussie Deep Impact qui a brisé un impacteur dans une comète pour atteindre le matériau à l'intérieur. Le canon est massif - la chambre à elle seule mesure 8,2 pieds (2,5 mètres) de haut et 8,2 pieds de diamètre. Il peut accueillir deux systèmes de propulsion différents en fonction des besoins de la recherche :soit de la poudre sans fumée qui propulse directement un projectile dans le tube de lancement; ou poudre sans fumée qui entraîne un piston qui comprime l'hydrogène gazeux, qui agit alors comme propulseur. L'AVGR peut propulser toutes sortes de projectiles de calibre 0,3 jusqu'à 16, 000 miles par heure (7 km/s). Le projectile est généralement tiré à partir d'un espace scellé sous vide dans le canon, et cet espace peut être rempli de divers gaz pour simuler l'atmosphère particulière que les chercheurs étudient. Dans ce cas, Cooke et ses collègues tirent les billes du vide, puisque la lune n'a pas d'atmosphère propre.
Dans chaque expérience, ils tirent une bille dans un arrangement de sol qui se rapproche de la composition de la surface de la lune. Le marbre voyage à 16, 000 mph et explose à l'impact.
Vraie photo d'un marbre Pyrex explosant à l'impact à la NASA Ames Vertical Gun Range Image reproduite avec l'aimable autorisation de la NASA/ Peter Schultz, Université brune L'équipe de Cooke étudie ensuite la taille du cratère et la quantité de lumière produite lors de l'explosion à l'aide de différentes configurations afin de mieux comprendre les données vidéo provenant des explosions réelles basées sur la lune.
Un cratère après un tir d'essai, 11 pouces (30 cm) de diamètre Image reproduite avec l'aimable autorisation de la NASA Ils enregistrent chaque impact à l'aide de caméras à grande vitesse et de posemètres. En créant un ensemble d'équations qui peuvent décrire et analyser avec précision un impact de la lune, les scientifiques peuvent mieux évaluer ce qui se passe dans les explosions basées sur la lune qu'ils captent en vidéo et estimer la fréquence à laquelle un météoroïde notable frappe la lune et les dommages qu'il cause.
Finalement, le but est de se faire une très bonne idée des risques réels auxquels sont confrontés les astronautes et les structures sur la lune. Si nous allons être là un moment, ce serait bien de savoir à combien de bombes spatiales il faut s'attendre.
Pour plus d'informations sur les missions lunaires, la gamme de pistolets verticaux Ames et les sujets connexes, consultez les liens suivants :
Sources
