¿Cuánta cera hay en la Luna? (Vehículos itinerantes lunares)

Encontré los videos de Cody's Lab del video de Scott Manley como se describe en esta respuesta . Navegando aprendí de los primeros 30 segundos de Hot Wax Bottle? que el cambio de fase de la cera se utilizó en los vehículos itinerantes lunares Apolo .

La energía fue proporcionada por dos baterías no recargables de hidróxido de potasio de zinc y plata de 36 voltios con una capacidad de 121 A·h cada una (un total de 242 A·h), con un alcance de 57 millas (92 km).[16] Estos se usaron para alimentar los motores de conducción y dirección y también una toma de corriente de 36 voltios montada en la parte delantera del LRV para alimentar la unidad de relé de comunicaciones o la cámara de TV. Las baterías y los componentes electrónicos del LRV se enfriaron pasivamente, utilizando paquetes de condensadores térmicos de cera de cambio de fase y superficies radiantes reflectantes orientadas hacia arriba. Durante la conducción, los radiadores se cubrieron con mantas de mylar para minimizar la acumulación de polvo. Cuando se detenían, los astronautas abrían las mantas y eliminaban manualmente el exceso de polvo de las superficies de refrigeración con cepillos de mano.

¿Cuánta cera se llevó a la Luna por este motivo? ¿Había alguna forma de juzgar cuánta cera se había derretido y cuánto permanecía sólido, o algún tipo de advertencia de "tu cera está tostada" cuando no había más cera sólida disponible para el cambio de fase?

Respuestas (2)

El Manual LRV establece que se usaron 3,5 lb (1,59 kg) de cera de octadecano para la electrónica del controlador de accionamiento (DCE) y 2,25 lb (1,02 kg) de cera de eicosano para la Unidad de procesamiento de señales (SPU) .

Durante el funcionamiento, las baterías de 60 libras eran un gran disipador de calor para su propio calor generado internamente y un disipador de calor adicional para algunos de los otros componentes electrónicos. Se diseñaron y probaron correas térmicas flexibles para permitir la conducción de calor desde la Unidad de procesamiento de señales (SPU) a la Batería 1 y desde la Unidad giroscópica direccional (DGU) a la Batería 2. La Electrónica del controlador de accionamiento (DCE) tuvo que colocarse demasiado lejos de la Baterías para un flejado térmico efectivo. Los "tubos de calor" térmicos pasivos, que se utilizan ampliamente en las naves espaciales actuales, no tenían diseños lo suficientemente maduros en el momento del desarrollo del LRV, por lo que se necesitaba otro método de almacenamiento y transferencia de calor. Por lo tanto, se utilizaron “tanques de cera” de masa fusible para almacenar el exceso de calor generado en el DCE (3,5 lbs. de cera de octadecano) y también para la SPU (2,25 lbs.

La ventaja añadida de estos tanques de cera era que actuaban como "amortiguadores térmicos", que mantenían el DCE y el SPU a temperaturas constantes mientras se derretía la cera. Luego, la cera se solidificaría para su reutilización cuando se abrieran las cubiertas contra el polvo al final de la conducción en cada EVA y se expusieran los radiadores térmicos en la parte superior de las baterías y los tanques de cera. Se planeó que las cubiertas contra el polvo se cerraran automáticamente usando actuadores de resorte bimetálicos cuando la temperatura de la batería alcanzara una temperatura más baja segura.

Entonces, ¿cuánta cera hay en la Luna?

Con un total de 2,61 kg (5,75 lb) de cera por rover Apolo y tres rovers de este tipo en la Luna, del Apolo 15, 16 y 17, hay 7,82 kg (17,25 lb) de cera en la Luna.

Ah,... a ver, (3,5+2,25) x 3 = 17,25 lb (7,82 kg)

Mirando aquí, la masa se muestra como 2.25 lbs. Enumeran los sensores de temperatura del motor y la batería, respaldados por información en otros lugares sobre qué sensores llegaron al grupo de instrumentos del rover, pero eso solo proporcionaría información limitada sobre el estado de la cera.

Sería interesante si la transcripción completa que acompaña a la presentación estuviera disponible, pero el hecho de que describan varios modelos diferentes de predicción de temperatura probados durante el programa sugiere que no tenían forma de leer directamente en qué estado estaba la cera una vez que alcanzó el cambio de fase. temperatura y dependía del modelado en vivo basado en tierra para planificar los EVA en lugar de cualquier cosa disponible en la luna.

Un candidato interesante para dar una indicación de estado en caso de que haya habido tiempo/masa/necesidad son estos .

¡ El enlace de la NASA es fascinante! Dado que los enlaces se rompen con el tiempo, sería genial si pudiera elegir algunas capturas de pantalla de imágenes o puntos clave e incluirlas aquí. No es necesario, pero los futuros lectores se lo agradecerán.