Kinesiska forskare kommer att bygga en "konstgjord måne" forskningsanläggning som gör det möjligt för dem att simulera en miljö med låg gravitation med hjälp av magnetism.
Anläggningen, vars officiella lansering är planerad till i år, kommer att använda kraftfulla magnetfält inuti en 60 cm diameter vakuumkammare för att få gravitationen att "försvinna". Forskarna inspirerades av ett tidigare experiment som använde magneter för att sväva en groda.
Li Ruilin, en geoteknisk ingenjör från China University of Mining and Technology, berättade för publikationen South China Morning Post, att kammaren, som kommer att fyllas med stenar och damm för att simulera månytan, är "den första i sitt slag i världen" och att den kommer att kunna upprätthålla sådana låggravitationsförhållanden så länge det behövs.
Forskare planerar att använda anläggningen för att testa tekniken under långvariga låggravitationsförhållanden innan de skickas till månen, där gravitationen bara är en sjättedel av vad den är på jorden. Detta kommer att tillåta dem att jämna ut eventuella tekniska problem, samt kontrollera om vissa strukturer kommer att överleva på månens yta och bedöma livskraften för mänsklig bosättning där.
"Vissa experiment, som slagtester, tar bara några sekunder [i simulatorn]," sa Lee. Men andra, som krypprover, kan ta flera dagar. Kryptestning mäter hur mycket ett material kommer att deformeras under konstant temperatur och belastning.
Inspirationen till kameran kom enligt forskarna från Andre Geim, en fysiker vid University of Manchester i Storbritannien som vann ett satiriskt Nobelpris 2000 för att ha utvecklat ett experiment där en groda svävar med en magnet.
Levitationstricket som används av Game, och nu i den konstgjorda månkammaren, är baserat på en effekt som kallas diamagnetisk levitation. Atomer består av atomkärnor och små elektroner som kretsar runt dem i form av små strömslingor, dessa rörliga strömmar bildar i sin tur små magnetfält. Normalt neutraliseras de slumpmässigt orienterade magnetfälten för alla atomer i ett föremål, oavsett om de tillhör en vattendroppe eller en groda, och materialmagnetism upptäcks inte.
Men applicera ett externt magnetfält på dessa atomer och allt förändras: elektronerna kommer att ändra sin rörelse och skapa ett eget magnetfält som motsätter sig det applicerade fältet. Om den externa magneten är tillräckligt stark kommer den magnetiska avstötningen mellan den och atomfältet att bli tillräckligt stark för att övervinna gravitationen och lyfta föremålet – oavsett om det är en avancerad månteknologi eller en förvirrad amfibie – upp i luften.
Tester som utförs i kammaren kommer att användas för att informera Kinas Chang'e månutforskningsprogram, uppkallat efter den kinesiska mångudinnan. Detta initiativ inkluderar Chang'e-4-uppdraget, som landade en rover på månens bortre sida 2019, och Chang'e-5, som tog stenprover från månens yta 2020. Kina har också sagt att det kommer att etablera en månforskningsstation vid månens sydpol till 2029.
Läs också:
- NASA förbereder SLS megaraketer för bemannade flygningar till månen
- Amazon Alexa kommer att vara NASA:s digitala assistent på rymduppdraget Artemis I