经验和地面测试表明,月球灰尘覆盖范围会严重降低热系统性能,并且随着推动月球返回月球的时间超过几天,农用灰尘被认为是一个重大的技术挑战。Lunar Terrain车辆(LTV)和加压漫游车(PR)将在月球表面进行长时间运行,并以与宇航员和其他机器人相互作用的高速行动,这会导致灰尘转移到车辆上,并有可能转移到关键的热表面上。灰尘覆盖范围会导致整体光学特性的变化,由于灰尘层的绝缘作用,甚至对热表面和软货物的磨损,对热排斥的阻力增加。本文概述了目前已知和未知的有关暴露于月南极灰尘的热表面会发生的事情,一些缓解灰尘的选择和测试指南,以及可以使用哪些资源来帮助克服这个问题。
范围:此说明适用于所有俄勒冈OSHA。参考文献:请参阅附录H背景:在该指令目的指定的行业中,尘埃泛滥,其他火灾和爆炸危害已由俄勒冈州OSHA的几项标准和《俄勒冈州安全就业法》涵盖。尘埃泛滥会在正确的灰尘颗粒悬浮在空气中悬浮,然后暴露于足够的点火源以引起灰尘的点火(燃烧)时,就会发生灰尘。如果feflagration处于限制区域,则存在爆炸电位。这些材料也可能引起其他火灾。可燃灰尘通常是有机灰尘,或者是金属灰尘,它们被细化成很小的颗粒。在受影响区域中可能积累的尘埃的实际数量可能会因空气移动,粒径或其他数量的其他因素而有所不同。
要清洁我们的光的光学元件,最好只在必要时清洁。灰尘始终是清洁光学元件的第一步。擦拭灰尘的视线就像用砂纸清洁它。在擦除任何光学元件之前,始终用罐装空气duster或压缩和过滤空气进行灰尘。如果灰尘撒上灰尘的污渍,请记住:“如果不是脏的,请不要清洁。”尽可能避免擦拭光学元件。如果除尘没有清洁镜头或镜头的污渍,则仅使用去离子的水和轻度的洗碗皂,其较低的棉布布设计用于光学元件,以避免任何苛刻的化学物质对光学损坏。极化器,光束拆分器和准直的膜绝不能用任何类型的布或溶剂擦除,只使用空气除尘方法清洁这些类型的光学器件。当灰尘不足以彻底清洁时,可以将铝制外壳擦掉。
一般没有针对此产品的特定曝光标准。对于没有特定职业暴露标准的固体物质的灰尘: - 安全工作澳大利亚暴露标准(滋扰灰尘):8小时twa = 10 mg/m3(以无法造成的灰尘测量)。- 新西兰WES(没有其他分类的微粒):TWA = 10 mg/m3; twa = 3 mg/m3(可吸入的灰尘)。为工人提供的无效水平(DNEL): - 吸入(短期,局部效应):3毫克物质/m3。- 吸入(长期,全身效应):3毫克物质/M3。组件:二氧化硅 - 晶体,石英(CAS No.14808-60-7): - 安全工作澳大利亚曝光标准(可呼吸灰尘):TWA = 0.5 mg/m3;已知具有人类的致癌潜力(carc。1a)。- 新西兰的工作场所暴露标准[通过2019]:TWA = 0.05 mg/m3(可呼吸灰尘);已知或假定的人癌(致癌1类)。
灰尘会通过多种方式损坏硬件。第一种是灰尘进入刚体机构元件之间的间隙。由于风化层的特性(将在下一节中进一步描述),这种侵入会增加运动副的摩擦,在某些情况下,甚至会完全堵塞它们。传统的方法是将接头密封起来,使其与尘土环境隔绝。然而,正如阿波罗的经验所表明的那样,月球尘埃的磨蚀特性往往会破坏密封 [1]。这意味着传统的密封件容易损坏,并且可能只是推迟了受保护的运动副中不可避免的摩擦增加。灰尘磨损也会对预期保持光滑的表面产生负面影响,例如宇航服的护目镜、太阳能电池板、热涂层、传感器表面等 [4]。热表面会因灰尘而退化,不仅是通过磨损,还通过灰尘堆积,因为它会改变热发射率和/或有效暴露表面 [2]。最后,导电元件可能因累积电荷的破坏性介电放电而受到严重损坏,包括敏感的微电子元件。正如所证明的,与灰尘有关的损坏机制差别很大,因此需要针对灰尘缓解挑战的定制解决方案。
由于自然过程和/或人类活动而堆积在月球表面的灰尘很容易粘附在宇航服、光学设备和机械部件等物体上。这可能导致灰尘危害,而灰尘危害已被视为未来月球探索的技术挑战之一。过去几年,人们研究了几种除尘技术。这里我们介绍了一种利用电子束清除表面灰尘的新方法。最近关于静电除尘的研究表明,灰尘颗粒之间形成的微腔内二次电子或光电子的发射和吸收会导致周围颗粒上积聚大量负电荷。这些颗粒之间随后产生的排斥力会导致它们从表面释放。我们在实验中使用了细小的月球模拟颗粒(JSC-1A,直径 < 25 μ m)。清洁性能是根据电子束能量和电流密度、表面材料以及初始灰尘层厚度进行测试的。结果表明,使用优化的电子束参数(~230 eV 和 1.5 至 3 μ A/cm 2 之间的最小电流密度),在 ~100 秒的时间内,整体清洁度可达到 75 – 85%,具体取决于初始灰尘层的厚度。发现宇航服样品和玻璃表面的最大清洁度相似。未来的工作将侧重于去除最后一层灰尘颗粒以及使用紫外线 (UV) 光的替代方法。
电动汽车电池的制造过程通常会将潜在危险的颗粒释放到空气中,包括铅,镉,镍,钴和铝的灰尘。焊接烟雾也被认为是有毒的,并且随着时间的流逝,如果无法适当缓解,可能会导致严重的健康问题。某些材料的灰尘甚至可以易燃或可燃。有效的灰尘控制对于满足OHSA标准至关重要,以保护工人免于可能有害物质暴露于潜在的有害物质,以及制造过程中生成的烟雾,灰尘和颗粒物的其他监管要求。
动机:火星表面的大部分都被灰尘贴面所覆盖[1]。高反照率表面通常被解释为厚度2米的灰尘(2-40 µm)颗粒覆盖,而深色特征通常被认为具有较低的灰尘盖,但主要由沉积物组成,而不是基岩[2,3]。这些解释在热发射光谱仪(TES)仪器分辨率上,这意味着基岩跨度很少3 km,没有某些沉积物盖。在感兴趣的区域内发生的侧向异质性已显示导致热惯性的昼夜变化[4]。 此外,明显热惯性的季节变化可能是由于更深的渗透深度和垂直异质性(例如灰尘覆盖)引起的[5]。在感兴趣的区域内发生的侧向异质性已显示导致热惯性的昼夜变化[4]。此外,明显热惯性的季节变化可能是由于更深的渗透深度和垂直异质性(例如灰尘覆盖)引起的[5]。
工业中的“灰尘”颗粒 - 污染物或商品:在微电子工业中,化学活性等离子体用于进行等离子蚀刻,以形成数百万个微观电路元件(例如晶体管),这些元件是所有现代电子产品的核心。这些条件与灰尘在等离子体中形成的条件完全相同!由于现代微电子使用的电路元件通常小于 10 纳米,因此这种大小的灰尘颗粒很容易损坏和污染加工后的芯片。然而,灰尘颗粒不仅仅是一种滋扰,它们可能是一种重要的商品。例如,纳米颗粒嵌入太阳能电池中以提高光收集效率,可用作抗菌剂,甚至用于改进计算机内存。1,2
“我认为灰尘可能是阻碍我们在月球上正常运作的最大因素之一。我认为除了灰尘之外,我们还可以克服其他生理、物理或机械问题。” - Gene Cernan,阿波罗 17 号技术汇报