NASA створила унікальну установку для моделювання умов Венери

Дослідницький центр NASA імені Гленна в Клівленді представив революційну установку Glenn Extreme Environments Rig, відому як GEER, яка здатна моделювати найекстремальніші умови Сонячної системи прямо на Землі. Цей високотехнологічний комплекс дозволяє науковцям відтворювати температуру, тиск та атмосферний склад різних планет, зокрема Венери.

Установка GEER являє собою складну систему камер високого тиску, розроблену для проведення унікальних наукових досліджень та тестування планетарного обладнання. Основна камера має внутрішні розміри 3 фути в діаметрі та 4 фути в довжину з об'ємом 811 літрів. Система здатна створювати тиск від вакууму до 1365 фунтів на квадратний дюйм, що відповідає 94 барам, та досягати температур понад 538 градусів Цельсія.

За короткий період експлуатації GEER продемонструвала вражаючі результати. Установка підтримала численні проекти, допомогла у створенні понад 42 публікацій, тез та наукових статей. Загальний час роботи в режимі моделювання поверхні Венери перевищив 6600 годин, що еквівалентно 298,5 земних днів станом на літо 2019 року.

Технічні характеристики GEER вражають своєю складністю. Кінцева кришка камери важить як стандартний позашляховик, а під час типових робочих умов на неї діє сила понад 2 мільйони фунтів. Для утримання кришки використовується 330 болтів. При нагріванні камера подовжується на півдюйма та збільшує свій об'єм на понад 19 літрів.

Система може точно контролювати склад газової суміші з точністю до частин на мільйон, використовуючи 8 спеціальних газів та одну рідину. Установка обладнана резервною системою живлення та може працювати в екстремальних умовах протягом кількох місяців безперервно.

Окрім основної камери, дослідницький центр експлуатує меншу версію під назвою Mini GEER. Ця компактна установка має внутрішні розміри 5 дюймів в діаметрі та 12 дюймів в довжину з початковим об'ємом 4 літри. Mini GEER здатна створювати ще вищий тиск до 2706 фунтів на квадратний дюйм та температуру до 510 градусів Цельсія. Менша установка забезпечує швидший оборот експериментів та нижчі експлуатаційні витрати.

Команда GEER складається з інтегрованих мультидисциплінарних фахівців з багаторічним досвідом роботи в екстремальних умовах. Спеціалісти мають доступ до сучасного аналітичного обладнання, включаючи скануючий електронний мікроскоп, рентгенівську дифракцію, електронно-дисперсійну рентгенівську спектроскопію та мас-спектрометричний аналіз газів.

Установка підтримує два типи досліджуваних зразків: активні, які потребують передачі даних та живлення під час тестування, та пасивні, що включають матеріальні зразки без потреби в енергопостачанні. Дослідження охоплюють фундаментальну науку, вивчення впливу на матеріали, розробку технологій та зменшення ризиків місій.

Серед значних досягнень GEER слід відзначити підтримку активної місії Juno, розробку електроніки для екстремальних умов та хімічних сенсорів у партнерстві з промисловістю. Установка дозволила провести стратифікаційний тест для визначення можливості розшарування діоксиду вуглецю та азоту в нижніх шарах атмосфери Венери.

Постійні вдосконалення системи включають нещодавно встановлену станцію підготовки пасивних зразків, новий витяжний шкаф, фотобудку для документування та чотириколонковий газовий хроматограф. Заплановані покращення передбачають автоматизований відбір зразків для газової хроматографії, модернізований мас-спектрометр та розширене навчання операторів.

Екологічна відповідальність проекту підтверджується щорічними звітами до Агентства з охорони навколишнього середовища, при цьому загальні річні викиди не перевищують денний ліміт викидів.

GEER продовжує еволюціонувати для задоволення потреб наукової спільноти та майбутніх космічних місій. Установка демонструє готовність до нових викликів та постійно адаптується до вимог дослідників через систематичні оновлення та вдосконалення.