Mereplikasi Bulan – Ilmuwan Mengembangkan Ruang Simulasi Permukaan Bulan yang Inovatif
Sebuah terobosan dalam simulasi lingkungan elektrostatis Bulan di Bumi menawarkan landasan yang menjanjikan untuk eksplorasi bulan di masa depan. Dengan mereplikasi dan menilai dampak debu bulan secara akurat, teknologi ini memberikan wawasan penting untuk mengatasi salah satu hambatan utama dalam misi luar angkasa, membuka jalan bagi penelitian bulan tingkat lanjut dan inisiatif pemanfaatan sumber daya di tempat. Foto satuan pengukuran arus fotolistrik. Kredit: Institut Teknik Sipil dan Teknologi Bangunan Korea (KICT)
Mengembangkan pangkalan bulan lebih cepat dengan menciptakan lingkungan bermuatan elektrostatis.
Penelitian untuk menjadikan Bulan sebagai pangkalan terdepan untuk eksplorasi luar angkasa sedang berlangsung di seluruh dunia, dan Korea tidak terkecuali dalam upaya ini. Institut Teknik Sipil dan Teknologi Bangunan Korea (KICT, Presiden Kim, Byung-suk) berhasil menerapkan lingkungan elektrostatik yang mensimulasikan kondisi permukaan Bulan, bukan di luar angkasa tetapi di Bumi. Para peneliti juga menilai kinerja dan efektivitasnya.
Salah satu ancaman paling serius dalam melaksanakan misi ke bulan adalah lingkungan permukaan Bulan yang bermuatan listrik statis. Karena atmosfernya yang sangat tipis, Bulan terkena sinar ultraviolet matahari, sinar-X, angin matahari, dan Bumi secara langsung plasma, dll. Jadi, awan debu di Bulan menunjukkan listrik statis yang kuat. Lingkungan elektrostatis Bulan bermuatan positif pada siang hari dan bermuatan negatif pada malam hari.
Mengingat Bulan hampir tidak memiliki atmosfer, debu dapat dengan mudah tertiup bahkan oleh benturan kecil karena hambatan udara yang minimal. Partikel regolit yang bermuatan listrik statis dapat menyebabkan kerusakan parah pada perangkat eksplorasi ruang angkasa jika tersangkut di dalamnya. Misalnya, ketika menempel pada sel PV, partikel-partikel ini menurunkan efisiensi pembangkitan listrik. Dalam misi berawak, mereka dapat merusak pakaian luar angkasa yang melindungi astronot, atau menembus sistem pernapasan, sehingga mengakibatkan konsekuensi yang mengancam jiwa.
Ruang Simulasi KICT
Tim peneliti KICT yang dipimpin oleh Dr. Shin, Hyusoung (bersama dengan peneliti senior Chung, Taeil, dan Dr. Park, Seungsoo) mengembangkan ruangan yang dirancang untuk mensimulasikan kondisi bermuatan listrik. Tujuannya adalah untuk menerapkan lingkungan elektrostatis yang menyerupai permukaan Bulan.
Diagram menunjukkan prinsip unit pengukuran yang dirancang dengan deskripsi (bukan skala). Kredit: Institut Teknik Sipil dan Teknologi Bangunan Korea (KICT)
Ruang yang dikembangkan oleh KICT menggabungkan lampu ultraviolet, sinar elektronik, dan generator plasma untuk memberi muatan positif atau negatif pada permukaan benda uji. Ke depannya, peralatan ini dapat digunakan untuk mengisi ulang replika tanah bulan secara elektrostatis menggunakan radiasi ultraviolet dan berkas elektron. Ini akan membantu menentukan berapa banyak material yang menempel pada penjelajah dan mengantisipasi potensi masalah. Teknologi ini lebih dari sekadar melakukan pengisian elektrostatis untuk mensimulasikan lingkungan bermuatan listrik di Bulan dalam berbagai kondisi, seperti lingkungan siang atau malam hari dan saat dipengaruhi oleh plasma Bumi.
Kemajuan dalam Simulasi Lingkungan Elektrostatis
Pencapaian terbesar dari penelitian ini terletak pada kemampuan peralatan yang dikembangkan untuk mengukur, secara kuantitatif dan independen, jumlah arus fotolistrik yang dihasilkan, yang memiliki pengaruh paling signifikan terhadap pengisian debu bulan pada siang hari di Bulan. Kesalahan antara pengukuran eksperimental yang diperoleh dalam penelitian ini dan nilai teoretis yang sesuai berada dalam kisaran sekitar 5%, yang menunjukkan keandalan teknologi yang dikembangkan.
Oleh karena itu, upaya KICT telah berhasil tidak hanya dalam mereproduksi lingkungan mirip Bulan di mana debu tanah tetap bermuatan elektrostatis, tetapi juga dalam mengembangkan teknologi penilaian untuk lingkungan tersebut. Pekerjaan penelitian ini telah meletakkan dasar untuk melengkapi ruang vakum termal kotor (DTVC) skala besar dengan peralatan yang dikembangkan untuk menerapkan lingkungan bermuatan elektrostatis dan menilai lebih lanjut kinerjanya.
Shin, yang memimpin proyek ini, berkata, “Penelitian kami menunjukkan kemungkinan untuk secara efektif mengintegrasikan DTVC ukuran penuh, yang dikembangkan oleh Korea untuk pertama kalinya di dunia, dengan teknologi pengisian debu bulan. Solusi ini akan berfungsi sebagai uji coba serangkaian teknologi untuk menerapkan pemanfaatan sumber daya in-situ (ISRU) di Bulan di masa depan, guna mengatasi dan merespons berbagai potensi tantangan teknologi yang ditimbulkan oleh debu bulan bermuatan listrik.
Referensi: “Desain dan Validasi Unit Pengukur Arus Fotolistrik untuk Ruang Simulasi Siang Hari Bulan” oleh Seungsoo Park, Taeil Chung, Jihyun Kim, Byunghyun Ryu dan Hyusoung Shin, 10 Januari 2024, Luar angkasa.
DOI: 10.3390/dirgantara11010069
Penelitian ini didukung oleh Program Penelitian KICT (proyek no. 20230081-001, Pengembangan Simulator Lingkungan dan Teknologi Konstruksi Tingkat Lanjut melalui TRL6 dalam Kondisi Ekstrim) yang didanai oleh Kementerian Sains dan TIK.
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
