Pour se débarrasser de la poussière lunaire....

De l'azote liquide ?

Raoul a écrit:De l'azote liquide ?

Rapide trad pour les non-anglophones.

Un spray d'azote liquide développé par des chercheurs de l'Université de l'État de Washington peut éliminer la quasi-totalité de la poussière lunaire simulée d'une combinaison spatiale, résolvant potentiellement ce qui est un défi important pour les futurs astronautes.

Le pulvérisateur a éliminé plus de 98 % du simulant de poussière lunaire dans un environnement sous vide avec un minimum de dommages pour les combinaisons spatiales, et fonctionne mieux que toutes les techniques qui ont été étudiées précédemment.

La poussière, composée de particules très fines qui ont la consistance de la fibre de verre broyée, colle à tout ce qu'elle touche..

"La poussière de lune est chargée électro statiquement, abrasive et pénètre partout, ce qui en fait une substance très difficile à gérer", a déclaré Ian Wells, premier auteur de l'article et senior à l'école de génie mécanique et des matériaux de la WSU. "Vous vous retrouvez avec une fine couche de poussière au minimum couvrant tout."

Au cours des six missions Apollo, les astronautes ont utilisé une brosse pour essayer d'enlever la poussière de leurs combinaisons spatiales, mais cela n'a pas très bien fonctionné. Les particules de poussière abrasives et minuscules peuvent pénétrer dans les moteurs et l'électronique. Elles sont également entrées dans les combinaisons spatiales, détruisant leurs fermetures et rendant certaines des combinaisons inutilisables. Les astronautes ont également souffert du «rhume des foins lunaire» et les chercheurs pensent qu'une exposition plus longue à la poussière pourrait causer des lésions pulmonaires similaires à celles de la maladie pulmonaire noire.

"Cela a posé beaucoup de problèmes qui ont affecté les missions ainsi que les astronautes une fois rentrés chez eux", a déclaré Wells.

La mission Artemis de la NASA vise à faire atterrir la première femme et la première personne de couleur sur la lune en 2025 dans l'espoir d'y installer éventuellement un camp de base pour une exploration planétaire plus poussée. Ils souhaitent donc trouver une solution au problème de la poussière lunaire.

Dans leur travail, l'équipe de recherche a démontré sa technologie qui utilise l'effet Leidenfrost pour nettoyer les combinaisons spatiales. L'effet peut être vu lorsque l'on verse de l'eau froide sur une poêle à frire chaude, où elle perle et se déplace à travers la poêle. Vaporisez l'azote liquide très froid sur un matériau couvert de poussière plus chaude, et les particules de poussière perlent et flottent sur la vapeur d'azote.

L'équipe a testé sa méthode de nettoyage dans des conditions atmosphériques normales et dans un vide qui ressemble davantage à l'espace extra-atmosphérique, le pulvérisateur fonctionnant mieux dans l'atmosphère sous vide.

La pulvérisation d'azote liquide était également beaucoup plus douce pour les matériaux de la combinaison spatiale que les autres méthodes de nettoyage. Alors qu'une brosse a endommagé le matériau de la combinaison spatiale après un seul brossage, la pulvérisation d'azote liquide a nécessité 75 cycles avant que des dommages ne se produisent.

Les chercheurs travaillent maintenant à bien comprendre et modéliser les interactions complexes entre les particules de poussière et l'azote liquide qui permettent au processus de nettoyage de fonctionner. Ils demandent également une autre subvention pour tester davantage la technologie dans des conditions qui se rapprochent davantage de l'espace extra-atmosphérique, comme la gravité lunaire.

C’est le genre de progrès, qui peut paraître anodin pour les non-initiés ( mais certainement pas aux membres de FCS !  ) …et en réalité très important 

Moi c'est pire, si je voyais bien la poussière revenue sur les combinaisons de vol une fois à Terre, j'avais trouvé ça exotique mais sans plus ! Naïf que j'étais 

J'aurais plutôt vu un nettoyage au laser (traitement thermique ajusté, ou carrément micro-détonations/claquage atmosphérique pour déloger la poussière), mais bon, si la NASA préfère l'azote liquide...  

Pas sûr que cela soit confortable quand on est à l'intérieur de la combi quand même. Pour tous ces glorieux projets lunaires, c'est un peu la douche froide...

C'est une opération qui se ferait dans une "cabine fermée" ? Ce serait un "traitement" à appliquer avant de rentrer dans la zone pressurisée de l'habitat (où le lander lunaire, ou un véhicule lunaire fermé pour les déplacements)
Une "cabine de douche" à l'azote liquide .... ce ne doit pas être simple à concevoir ... surtout si un astronaute est à l'intérieur de la combinaison.

Attention tout de même de consommer l’azote liquide avec modération :
https://sante.lefigaro.fr/actualite/2012/10/10/19272-faut-il-craindre-cocktails-lazote-liquide

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Des tests de l'azote liquide sur un tissus similaire aux scaphandres, porté par une poupée Barbie ! Le régolite lunaire est simulé par de la cendre volcanique qui produit le même effet,
L'effet Leidenfrost produit un effet explosif sur l'azote au contact d'une surface plus chaude que le point d'ébullition de l'azote et c'est ce qui expulse la poussière sur le revêtement. L'azote en ébullition se répand  800 fois plus que l'azote liquide.

The Angry Astronaut est allé chez Dynetics, jeter un œil à leur projet ALPACA pour le second contrat du HLS.

L'entreprise semble développer une solution de répulsion statique pour protéger les senseurs de la poussière.

Voir ici (à 10 minutes 20 s):

Raoul a écrit:Des tests de l'azote liquide sur un tissus similaire aux scaphandres, porté par une poupée Barbie ! Le régolite lunaire est simulé par de la cendre volcanique qui produit le même effet,
L'effet Leidenfrost produit un effet explosif sur l'azote au contact d'une surface plus chaude que le point d'ébullition de l'azote et c'est ce qui expulse la poussière sur le revêtement. L'azote en ébullition se répand  800 fois plus que l'azote liquide.

justement cette expansion vas poser un problème de pressurisation de l'habitat. le  déshabillage vas se faire dans un sas de volume restreint, donc même l'utilisation, même d'une faible quantité d'azote liquide vas faire monté la pression. Or il faut que l'habitat soit en surpression par rapport au sas pour évité que l'air du sas (charge en regolite) n'entre dans l'habitat. donc plus on augmente la pression dans le sas, plus on devras l'augmenter dans l'habitat. Je vois deux solution.
1: on évacue dans le vide l'air du sas au fur et a mesure qu'on nettoie la combinaison pour garder une pression constante. sa veux dire qu'il faudra prévoir une quantité d'azote et d'oxygène (car on vire les deux) perdu a chaque EVA.
2:on commence la "douche a l'azote" alors que le sas est vide, c'est l'azote vaporisé qui pressurisera le sas et on comblera avec l'oxygène avant que les astronautes n'ouvre leur scaphandre. le mieux serais qu'on aspire tout l'air du sas au moment de sortie (comme quest de l'ISS) et qu'on en liquéfie l'azote pour préparé le retour.

Comme les essais et études sont réalisés avec des simulants de poussière lunaire et dans les conditions de gravité des labos terrestres, il va y avoir un champ de recherches pour les équipes qui seront sur le sol lunaire confrontés aux conditions réelles.
Trouver les techniques les plus efficaces pour "dépoussiérer" les combinaisons* va devenir un sujet de thèses dans le village lunaire
* et autres appareils qui y seront exposés

AMHA il y aura probablement une combinaison d'opérations pour décontaminer le mieux possible ... et cela sans détériorer le matériau à nettoyer.
Pourra-t-on laisser l'astronaute dans la combinaison ... c'est une autre histoire.

Question de néophyte: ne serait-il pas envisageable de recouvrir les combinaisons d'un matériau (à inventer) sur lequel la poussière lunaire ne tiendrait pas ou serait repoussée un peu comme le gore-tex avec l'eau ?

La NASA aurait mis au point une sorte de bouclier électromagnétique pour se débarrasser de la poussière lunaire.
Cette technologie serait développée depuis 2004 et a été testée sur l'ISS.
A priori, elle devrait être testée sur la Lune à l'occasion d'une mission du programme CLPS.

https://www.geo.fr/sciences/lune-combattre-regolithe-nasa-developpe-bouclier-electrodynamique-contre-poussiere-lunaire-electrodynamic-dust-shield-219815
https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/kennedy/nasa-technology-helps-guard-against-lunar-dust/

De l'azote liquide sur des tissus comparable aux scaphandres, portés par des poupées Barbie, pour enlever les cendres volcaniques du Mount Saint Helens (au moins, c'est gratuit!).
Ca marche!

Si ce système s'avérait efficace, on devrait voir dans la foulée, une proposition de cabine de décontamination avec une réserve de N2 liquide.
La "présence humaine durable sur la Lune" ne pourra s'affranchir de gérer de telles contraintes.
On verra si un prototype se concrétisera pour Artemis III (?)

l'avantage de l'azote comparé au CO2 est que c'est un gaz respirable donc on risque pas de s'intoxiqué en essayant de protéger ces poumons. De plus, il est prevu que le gaz respiré dans les vaisseaux du programme artemis soit un melange d'oxygene et d'azote (je ne me souvien plus les proportion) alors que c'etait de l'oxygene pur pour apollo. donc l'azote utilisé pour "decollé" le regolithe (une fois filtré) peut faire partie de l'air repiré. dans un premier temps ca permet de compensé les fuites (surtout si on utilise des sas a dépressurisation sans stockage). A long terme (lorsque on aura des sas a récupération d'air et qu'on limitera les fuites) , on pourrais imaginé un cycle recuperatent de l'azote dans l'air de l'habitat, le liquifiant pour le depoussierage puis filtré pour retourné dans l'air de habitat.

Phenix tu es un adepte des économies de bouts de ficelles ! 

Astro-notes a écrit:Phenix tu es un adepte des économies de bouts de ficelles ! 

bas oui, c'est l'effet sherpa (les magazin de montagne qu'il ne faut pas lire en verlant), 1kg d'azote sur terre c'est 100€, en orbite basse c'est 5 100€, en orbite lunaire c'est 25 100€ en surface lunaire c'est 1 000 100€. donc on y reflechi a deux fois avant de degazer.