UCF:s Philip Metzger och hans team har skapat standarder för simulerade utomjordiska ytor, såsom asteroider. Kredit:UCF
Innan civilisationen kan flytta från världen måste den se till att dess strukturer fungerar på de utomjordiska grundvalar som de kommer att byggas på.
University of Central Florida forskare lägger redan grunden för off-world-hoppet genom att skapa standarder för utomjordiska ytor. Deras arbete beskrevs nyligen i en studie publicerad i tidskriften Icarus.
"Jag är fast övertygad om att det i slutet av århundradet kommer att finnas mer ekonomisk aktivitet utanför planeten jorden än på planeten jorden, " säger Phil Metzger, en planetforskare vid UCF och huvudförfattare till studien.
Enligt förmögenhetsförvaltningsbolaget, Morgan Stanley uppskattar att rymdekonomin kommer att vara värd mer än 1,1 biljoner dollar år 2040.
"När ekonomin går i den riktningen, det är viktigt för oss att få ett försprång när vi försöker skapa regulatoriska och tekniska miljöer för att se till att allt görs säkert och rättvist, säger Metzger.
I studien, Metzger och teamet av forskare skisserade standarder för simulerat utomjordiskt ytmaterial och tillämpade sedan standarderna på ett simulerat utomjordiskt ytmaterial skapat i Center for Lunar and Asteroid Surface Sciences Exolith Lab inrymt vid UCF.
Medan utomjordiskt ytmaterial kan variera från månjord till smuts från mars, Metzger och forskarna skapade standarder specifikt för asteroidytor i denna studie.
Teamet mätte mineralogisk sammansättning; elementär sammansättning; tätheter av stenar och krossade stenar kända som regolit; mekanisk styrka; magnetisk känslighet; flyktigt frisättningsmönster; och förstörelse av partikelstorlek.
Denna standardisering är mycket nödvändig, Metzger sa, eftersom tidigare försök att skapa simulerat utomjordiskt ytmaterial har använt allt från blomskum till strandsand.
Prover av asteroidregolitsimulator som användes för att utveckla standarder. Kredit:UCF:Karen Norum
Om tester utförs på en simulant som inte liknar den äkta varan eller inte lämpar sig för det testet, då gör det testresultaten ogiltiga, sa Metzger.
"Vi måste kommunicera vad egenskaperna är så att alla känner till dess begränsningar så att de inte kommer att använda det för ett test som det inte var designat för att simulera, sa Metzger.
Standardisering kommer också att tillåta forskare att mer exakt jämföra testresultat över studier eftersom standardiserade simulanter kommer att ha egenskaper som inte kommer att variera från test till test.
Forskarna tillämpade också sina standarder på en simulant skapad i UCF:s Exolith Lab kallad UCF/DSI-CI-2. De jämförde resultaten med mått från Orgueil, en meteorit som föll i Frankrike 1864.
Meteoriter är meteorer som överlever inträde genom jordens atmosfär och landar på ytan. Meteoriter är ofta korrelerade till vissa asteroidtyper och kan användas som referensmaterial för att skapa asteroidsimulator i stället för att ha tillgång till en verklig asteroid för jämförelse.
Simulanten UCF/DSI-CI-2 fick en magnetisk susceptibilitetspoäng, eller meritvärde, av .96, vilket betyder att det är en matchning på 96 procent med Orgueil. Liknande, den fick ett elementär poäng på 0,94 och ett mineralogiskt poäng på 0,83. De övriga fem egenskaperna som forskarna mätte hade också höga poäng.
"Vi är glada över att vi kunde få en sådan högfientlig simulant, " Sa Metzger. "Det faktum att vi kunde replikera de åtta fastigheterna med så hög trohet säger oss att dessa simulanter kommer att vara mycket värdefulla för företag som gör asteroidbrytning, gör tester av konstruktioner av anläggningar och landningsplattor, metallutvinning och mer."
UCF-forskare kunde skapa simulanten med hjälp av partikelstorleksdata från meteoriten samtidigt som de skapade graderingsstandarden, sa Dan Britt, en Pegasus-professor i astronomi och planetvetenskap vid UCF:s institution för fysik. Britt är chef för Exolith-labbet och medförfattare till studien.
"Jag tycker att vi gjorde ett bra jobb med att producera en simulant som efterliknar det ursprungliga asteroidmaterialet ganska bra, " sa Britt. "Begränsningarna är verkligen kostnader och säkerhet, eftersom vissa komponenter kan vara giftiga, så vi använder ett alternativ med lägre trohet. Detta ger meteorit- och rymdresurserna material som de kan experimentera med med viss försäkran om att det är nära den äkta varan. På så sätt är de inte begränsade av bristen på meteoritmaterial eller dess höga pris."
Metzger sa att forskargruppen kommer att fortsätta att gradera simulanter skapade i Exolith Lab samt erbjuda sitt betygssystem till simulanter som skapats i andra labb. De kommer också att få feedback från samhället om förbättringar i betygssystemet och kommer att arbeta med American Society of Civil Engineers för enighet om att få betygsstandarderna antagna.