智能织物检测并收集太空尘埃
研究人员开发了一种对振动非常敏感的声学织物,它可以检测到微观高速空间粒子的影响。这些织物在地面上的应用可用于爆炸探测,并在未来用作定向枪击探测的灵敏麦克风。
该织物系统包含能够将机械振动能转换为电能的热拉伸振动敏感纤维。当微流星体或太空碎片撞击织物时,织物会振动,声学纤维会产生电信号。
声学纤维旨在为士兵制服和战斗装备制造下一代纤维和织物,可以检测心率和呼吸等各种生理参数以及枪声和爆炸等外部声音。传统的望远镜使用光来了解远处的物体;这种面料使用太空尘埃分析来了解太空。
激光诱导粒子冲击测试阵列——它使用激光将微小粒子加速到超音速甚至超音速,并允许研究人员对它们对目标材料的影响进行成像和分析——用于证明织物系统可以准确测量小粒子的冲击力。粒子以每秒数百米的速度行进。
科学家们现在正在测试声学织物对具有与某些类型的高速太空尘埃相似运动学的微粒的影响的敏感性。同时,研究人员正在确定光纤传感器对国际空间站低地球轨道恶劣环境的弹性。
在首次发射中,研究团队将 10 × 10 厘米的织物样本发送到国际空间站,并将其安装在外墙上,暴露在严酷的太空环境中。织物样品将在轨道实验室保留一年,以确定这些材料在低地球轨道恶劣环境中的生存能力。
国际空间站的白色表面实际上是一种称为 Beta 布的保护性织物材料,这是一种浸渍特氟隆的玻璃纤维,旨在保护航天器和宇航服免受地球表面以上 250 英里以外的恶劣天气的影响。
研究小组认为,这种声学织物可能会产生大面积织物,以准确测量以每秒公里数运行的微流星体和空间碎片航天器的脉冲。智能织物还可以通过提供来自宇航服外部的感官数据,然后将这些数据映射到穿着者皮肤上的触觉致动器,帮助宇航员通过他们的加压宇航服提供触觉。
当样本返回地球进行飞行后分析时,研究人员将测量原子氧造成的任何侵蚀、紫外线辐射造成的变色以及一年热循环后光纤传感器性能的变化。
传感器