威廉玛丽学院的新生将看到他的作品被送上猎户座
阿比德·里兹维(Abid Rizvi)将不仅仅是12月4日在卡纳维拉尔角(Cape Canaveral)发射美国宇航局(NASA)新猎户座飞船的旁观者。里兹维是威廉与玛丽学院2018届的一员,他在高中时就参与了这座教堂的建设。
美国国家航空航天局将里兹维和他的ARES团队成员带到佛罗里达州的设施观看发射。来自汉普顿州长科学技术学院的学生团队ARES是猎户座探索设计挑战赛的获胜者。里兹维和他的团队设计了一种辐射防护装置,用来测试猎户座在经过范艾伦带时受到的带电离子的冲击。
猎户座是美国宇航局为载人而建造的新型航天器,旨在让我们能够前往人类从未去过的目的地,包括小行星和火星。美国宇航局指出,12月4日的发射将是一次无人任务测试飞行,探索飞行测试-1,旨在测试对机组人员安全至关重要的系统。
ARES团队的防护罩是将在探索飞行测试-1中进行评估的最重要部件之一。他们的盾牌原型并不比垒球大多少,但它将用于测试一个更大版本的概念,以保护猎户座机组人员。
“这是为了保护人民,”里兹维说。“我们的防护盾是为了保护人们免受辐射。”
组建州长学校团队参加猎户座探索设计挑战赛的想法来自Gregory Hajos,他是一名退休的NASA科学家,也是该校的志愿者导师。里兹维说,美国宇航局的规格非常具体,要求一个能装进7英寸立方体的盾牌,但ARES团队想出了一个稍微小一点的产品来满足重量。
“我们集思广益,想出了这个盾牌,符合他们的所有要求。它的结构可以承受大量的辐射。这是划算的。”“这是我们所有尝试中最好的设计。”
在形状上,盾牌是一个立方体:里兹维将其描述为“几乎像立方体里面的立方体”。美国国家航空航天局的规格说,这种防护可以用任何静态的、无毒的材料制成。ARES团队最初打算用钽制造他们的镶嵌物,这种元素具有超强的抗辐射能力。里兹维说,钽看起来不错,直到研究小组受到了一剂钽标签的冲击。他们必须建造两个护盾,NASA给每个团队500美元的预算。
他说:“钽在阻挡辐射方面非常出色,但每平方英寸要花费700美元。”“我们计算出,制造两个立方体钽的成本——嗯,你可以用这些钱买一辆克尔维特。”
回到绘图板上,ARES团队决定使用一种叫做渐变z屏蔽的技术。里兹维解释说,分级z屏蔽是一种用普通金属——钛、铝、锌和锡——按原子序数递减分层的层压板。
他解释说:“与使用单一金属相比,分级z屏蔽将阻挡更多的辐射。”
该团队使用Oltaris测试了他们的屏蔽设计,Oltaris是美国宇航局科学家使用的一种基于网络的太空辐射评估工具。美国宇航局的一份出版物指出,ARES团队设计的防辐射罩在辐射暴露的在线模拟中获得了最高分,在为期一年的探索设计挑战赛中击败了所有其他参赛作品。
ARES团队的辐射屏蔽概念和设计足够好,足以让美国宇航局建造它并将屏蔽安装在猎户座飞船上。美国宇航局将在立方体内外放置剂量计,以测量ARES防护罩在无人驾驶的猎户座任务中的工作情况。
美国宇航局的一份新闻资料显示,在4.5小时的飞行中,“猎户座”将绕地球轨道飞行两次,飞行距离超过6万英里,在第二轨道上达到3600英里的高度。(国际空间站在大约260英里的高度绕地球运行。)
里兹维和ARES团队的其他成员将于12月1日抵达佛罗里达州。在12月4日发射前的几天里,NASA安排了很多会议和新闻发布会;里兹维说,航天局计划在发射后的几天内开展其他活动。
由于这是他在威廉玛丽学院的第一年,里兹维还没有选择专业。他说:“但我很清楚,我的专业将是生物学,或者医学领域的一些东西。”
截至12月1日,猎户座计划发射早上7:05。12月4日从佛罗里达州卡纳维拉尔角出发,天气允许的话。