Simulateur de régolithe martien - Martian regolith simulant

Un petit tas de JSC MARS-1A
Un pot de simulant de régolithe martien JSC MARS-1A

Le simulant de régolithe martien (ou simulant de sol martien ) est un matériau terrestre utilisé pour simuler les propriétés chimiques et mécaniques du régolithe martien pour la recherche, les expériences et les tests de prototypes d'activités liées au régolithe martien telles que l'atténuation de la poussière des équipements de transport, le maintien de la vie avancé systèmes et utilisation des ressources in situ .

Variantes

JSC Mars-1 et JSC Mars-1A

Après que les atterrisseurs Viking et le rover de Mars Pathfinder ont atterri sur Mars, les instruments de bord ont été utilisés pour déterminer les propriétés du sol martien sur les sites d'atterrissage. Les études des propriétés du sol martien ont conduit au développement du simulant de régolithe martien JSC Mars-1 au Johnson Space Center de la NASA en 1998. Il contenait du téphra palagonitique avec une fraction granulométrique inférieure à 1 millimètre. Le téphra palagonitique, qui est une cendre volcanique vitreuse altérée à basse température, a été extrait d'une carrière au cône de cendres de Pu'u Nene . Les études du cône, situé entre le Mauna Loa et le Mauna Kea à Hawaï , indiquent que le téphra est un proche analogue spectral des régions brillantes de Mars.

Lorsque l'approvisionnement initial de JSC Mars-1 s'est épuisé, il y avait des besoins en matériel supplémentaire. Le Marshall Space Flight Center de la NASA a contracté Orbital Technologies Corporation pour fournir 16 tonnes métriques de simulants lunaires et martiens. La société a également mis huit tonnes supplémentaires de simulateur martien à la disposition d'autres parties intéressées. Cependant, à partir de 2017, JSC Mars-1A n'est plus disponible.

Après broyage pour réduire sa granulométrie, JSC Mars-1A peut se géopolymériser dans des solutions alcalines formant un matériau solide. Les tests montrent que la résistance maximale à la compression et à la flexion du géopolymère « martien » est comparable à celle des briques d'argile communes.

Géopolymères de simulants de poussière lunaire ( JSC-1A ) et martien (JSC MARS-1A) produits à l' Université de Birmingham

MMS

Le MMS ou Mojave Mars Simulant a été développé en 2007 pour résoudre certains problèmes avec JSC Mars-1. Bien que JSC Mars-1 ait simulé la couleur du régolithe martien, ses performances étaient médiocres dans de nombreuses qualités, y compris ses tendances hygroscopiques - il avait subi une altération qui attire l'eau, le rendant plus semblable à de l' argile . Le MMS, cependant, était hygroscopiquement inerte en raison de l'altération minimale et de la façon dont il a été écrasé, ce qui lui a permis de mieux simuler cette caractéristique du régolithe martien, entre autres. Le MMS a été trouvé naturellement sous forme de roches entières dans une formation volcanique près de la ville de Boron, en Californie , dans le désert occidental de Mojave . Après concassage, les sables de basalte ont été traités et classés en tailles particulières, MMS Coarse et MMS Fine. La poussière de MMS se compose de plus petites particules de basalte correspondant à la distribution granulométrique de la poussière martienne . Un événement volcanique distinct a créé de la cendre de couleur rouge qui est extraite et broyée pour créer le MMS Cinder.

MGS-1

MGS-1 ou Mars Global Simulant a été développé à partir de 2018 en tant que premier simulant de régolithe martien précis sur le plan minéralogique. Il est basé sur le sol Rocknest dans le cratère Gale sur Mars qui a été largement analysé par le rover Curiosity de la NASA . Le MGS-1 est produit en mélangeant des minéraux purs dans des proportions précises, avec une distribution granulométrique réaliste. Le simulateur est disponible auprès du laboratoire à but non lucratif Exolith de l' Université de Floride centrale . Le MGS-1 n'inclut pas les perchlorates par défaut et ne peut donc pas être utilisé pour tester les effets de cet aspect du régolithe martien. Cependant, les utilisateurs finaux peuvent ajouter au matériau des sels de perchlorate ou d'autres espèces de superoxyde.

Risques pour la santé

Poussières fines de JSC MARS-1A à l'intérieur d'un conteneur

L'exposition aux simulants de régolithe peut poser certains risques pour la santé en raison des fines particules et de la présence de silice cristalline. JSC Mars-1A présente un léger danger en cas d'inhalation et de contact avec les yeux, ce qui peut provoquer une irritation des yeux et des voies respiratoires . Des recherches ont été menées sur la toxicité des simulants pour les cellules du corps. JSC MARS-1 est considéré comme ayant une cytotoxicité dose-dépendante . Par conséquent, il est recommandé de prendre des précautions pour minimiser l'exposition aux poussières fines dans les applications d'ingénierie à grande échelle.

Bien que des perchlorates aient été découverts sur Mars en 2008 par l' atterrisseur Phoenix , aucun des simulants n'inclut de perchlorates . Cela réduit le risque pour la santé posé par les simulateurs par rapport au sol martien réel . Les premiers simulateurs sont antérieurs à cette découverte, mais le dernier simulateur, MGS-1, ne les inclut toujours pas.

Utilisation structurelle

Une étude à l' UCSD a montré que le régolithe martien pouvait être formé par lui-même en briques très résistantes, avec application de pression.

Voir également

Les références