국제 우주 정거장/"Kibo"의 일본 실험 빌딩에서 시험 표본을 복구

우주 인프라 구조에서의 활용의 관점에서 탄소 나노 튜브의 손상 정도를 점검

보도 자료

메가 슬롯 (본사 : Minato-Ku, Tokyo; President : Hasuwa Kenji)은 공기 주제 산업의 주요 재료 인 탄소 나노 튜브 (CNT)에 대한 우주 환경 노출 (가방) 실험에서 표본을 수집했으며, Shizuoca 대학과의 피해의 수준을 확인했습니다 시즈오카 시티; 대통령 : Ishii Kiyoshi) 및 유인 우주 시스템 (Hedoction : Chiyoda-Ku, 도쿄);

"키보"우주 노출 실험 공간

"키보"우주 노출 실험 공간

메가 슬롯은 최첨단 재료 인 CNT 인 CNT를 사용하기위한 미래의 우주 인프라 건설 개념 (Space Elevator Construction Construction)을 발표했으며 2015 년 4 월에는 우주에 노출 된 환경에서 CNT의 내구성을 확인하는 것을 목표로합니다실험 시작나는 그것을했다

이 실험은 일본 항공 우주 탐사 기관 (JAXA)에 의해 "간단한 노출 실험 장비 (SHETHAM) (※ 1)"을 사용하는 주제로 채택되었으며 국제 우주국 (ISS)/키보 일본 실험 빌딩의 외부 실험 플랫폼을 사용합니다

"키보"의 테스트 시편을 설치하는 방법

"Kibo"의 테스트 시편을 설치하는 방법

CNT는 높은 조명 (강화 막대의 1/4 ~ 1/3), 높은 기계적 강도 (강철의 인장 강도의 약 20 배 약 20 배), 높은 전류 밀도 저항성 (구리 크기의 100 배 이상)을 포함하여 많은 우수한 특성을 가진 재료입니다 미래

CNT 단면

CNT 단면

우주선 및 항공기 구조 및 압력 용기에 적용되어 더 강력하고 가벼워지고 전기 전도도가 높은 자동차의 배선 재료에 사용하는 것으로 간주됩니다 건축 자재는 철근 콘크리트 구조 및 교량을지지하는 케이블에 대안 적으로 사용될 수 있으며 기둥과 빔의 단면을 최소화하고 구조물의 무게를 줄이는 것과 같은 이점을 제공 할 수 있습니다

이 실험에서, 다른 조건에서 세 가지 유형의 시편이 노출되었습니다 결과는 ISS의 전면에서 1 년간 노출, 후면에 1 년의 노출, 후면에 2 년의 노출에 대해 설정되었으며 모든 표본은 2017 년 7 월에 수집되었습니다

이 실험에 사용 된 CNT는 고품질의 길고 꼬인 원사 모양이며, 다중 벽 탄소 나노 튜브 섬유 약 20 나노 미터 (나노 미터 : 1/10 억) 직경의 조합입니다

전자 ​​현미경을 사용하여 회수 된 시편을 점검했을 때, ISS 방향의 전면에 노출 된 시편은 뒷면에 노출 된 것보다 훨씬 더 손상되었습니다 지상의 약 400km는 ISS 궤도가 지구 대기가 마른 전리층의 열권이라고 불리는 공간이며, 산소와 같은 분자 상태가 유지되지 않기 때문에 다른 원자에 존재한다고합니다

확인 된 손상은 원자 산소가 CNT 로의 충돌로 인해 발생했으며, 9km/sec로 진행되는 ISS 오버 노출 환경에서 ISS 전면의 환경이 등보다 손상 될 가능성이 더 높다는 것이 확인되었습니다 또한, 시편을 후면의 다른 노출 기간과 비교할 때, 손상 정도에 큰 차이가 없었으며,이 실험에서는 뒤의 노출 기간의 차이가 손상 정도에 거의 영향을 미치지 않는다는 것이 밝혀졌다 또한, 수집 된 시편에서 강도 테스트가 수행 될 때, 실의 인장 강도 값은 노출 전의 전면과 후면에서 CNT의 인장 강도 값보다 낮아서 전면이 더 크게 감소 함을 나타냅니다

[CNT 시편의 복구 결과]

CNT 표본 회복 결과

[CNT DAMES]

CNT 손상

이 결과는 지상에서 수행 된 노출 조건 테스트와 높은 상관 관계를 보여 주며, 지상 테스트는 공간 복잡한 환경의 손상 조건과 유사하다는 것을 확인했습니다

이제, 우리는 싱크로트론 방사선 측정을 사용하여 회수 된 시편에 대한 자세한 분석을 진행하고 원자 구조 수준에서 손상 메커니즘을 조사하고 CNT의 손상을 억제하기위한 내구성을 향상시키는 기술을 개발할 것입니다

메가 슬롯은 우주 인프라 건설을 실현하고 사회의 발전에 기여하는 이러한 재료를 사용하는 새로운 기술을 개발하기위한 최첨단 재료의 사용에 대해 계속 적극적으로 작업 할 것입니다

노출 샘플 기록

노출 샘플 기록

  • *1 간단한 노출 실험 장치 (SHERAM)
    노출 테스트 시편이있는 어셈블리 핸드 레일 막대에 첨부
    자세한 내용은JAXA 웹 사이트
  • *2 Airlock
    Kibo에 들어오고 나오는 Airttice Room
  • *3 슬라이드 테이블
    호기 또는 이와 유사하고 에어 록을 통해 안팎으로 움직이는 받침대

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