Due esperimenti del Southwest Research Institute (SwRI) erano a bordo del razzo suborbitale New Shepard di Blue Origin oggi, che ha lanciato da Van Horn, Texas. Il Box of Rocks Experiment II (BORE II) ha testato una nuova tecnologia per il collegamento magnetico e il campionamento degli asteroidi. Il secondo esperimento ha valutato un dispositivo di acquisizione liquido conico (LAD) progettato per fornire in sicurezza propellente liquido a un motore a razzo dai serbatoi di carburante.

BORE II ha continuato un esperimento del 2016 che prevedeva osservazioni di materiali simili a meteoriti all'interno di un container a bordo di un volo spaziale suborbitale, con l'obiettivo di comprendere il comportamento dei materiali in condizioni di bassa gravità. BORE II amplia significativamente questo progetto, utilizzando materiali che sono molto più vicini per composizione e consistenza ai meteoriti reali, oltre a testare nuove tecnologie, il dispositivo di campionamento Clockwork Starfish.

Prendendo ispirazione dall'echinoderma acquatico, che capovolge una parte di sé per inghiottire la sua preda, Clockwork Starfish è un tetraedro con i lati magnetizzati. Poiché i materiali di superficie della maggior parte degli asteroidi contengono composti magnetici, i pannelli magnetizzati di Clockwork Starfish gli consentono di raccogliere passivamente campioni da qualsiasi superficie di asteroidi su cui viene fatto cadere. La "stella marina" poi immagazzina i campioni per il trasporto rigirandosi completamente.

"Mentre le attuali missioni di restituzione dei campioni di asteroidi visitano singoli asteroidi e raccolgono campioni da una o due posizioni sulla loro superficie, una missione futura che trasporta dozzine di lander micro-campionatori come questi potrebbe restituire campioni da varie località su numerosi asteroidi, ", ha affermato il principale scienziato della SwRI, il dott. Alex Parker, che ha guidato lo sviluppo del dispositivo Clockwork Starfish. "Questo sarebbe un punto di svolta per comprendere l'origine e la storia del sistema solare, oltre a fornire uno sguardo prezioso sulle potenziali risorse che consentono l'esplorazione presenti su questi minuscoli mondi".

L'esperimento di oggi ha comportato il posizionamento di due Clockwork Starfish all'interno di due contenitori sigillati sottovuoto separati, con materiali simili a meteoriti e una piccola telecamera in ciascuno per registrare come la tecnologia interagisce con i materiali a bassa gravità.

"Questo potrebbe offrire un'alternativa semplice ma robusta ad altri mezzi per campionare piccoli corpi come la perforazione, " ha detto il Principal Scienziato SwRI Dr. Dan Durda, investigatore principale dell'esperimento. "Anziché, potrebbe essere facile come portare con sé una calamita."

Oltre a Durda e Parker, il team di BORE II include il ricercatore SwRI Dr. Akbar Whizin, L'ingegnere tecnico Michael Shoffner e l'ingegnere di ricerca senior Brian Pyke.

SwRI sta anche valutando l'efficacia con cui un LAD affusolato elimina le bolle di vapore potenzialmente pericolose nel carburante dal trasferimento al motore a razzo.

Gli ingegneri della SwRI e del Glenn Research Center della NASA hanno creato il LAD affusolato per affrontare i problemi che potrebbero sorgere con voli spaziali più lunghi oltre l'orbita terrestre. Attualmente, la maggior parte dei motori a razzo utilizza propellenti liquidi criogenici come carburante. Un lungo volo spaziale richiederebbe grandi quantità di carburante da immagazzinare a basse temperature e poi trasferite al motore a razzo, ma i LAD attuali hanno canali diritti che sono vulnerabili alle bolle di vapore interne.

Queste bolle di vapore possono ostacolare il trasferimento del propellente liquido ad altri serbatoi o danneggiare i motori a razzo durante l'accensione. Ingegnere di ricerca senior SwRI Kevin Supak, insieme agli ingegneri SwRI Dr. Amy McCleney e Steve Green stanno valutando un LAD con un canale rastremato che rimuove passivamente le bolle attraverso la tensione superficiale. Una versione più piccola del LAD è stata testata su New Shepard nel dicembre 2019. L'esperimento di oggi ha comportato il test di diverse versioni su larga scala che includono modifiche al design per catturare in modo più accurato la fisica del movimento delle bolle che si verificherebbe nei serbatoi criogenici reali.

"Ci auguriamo che il concetto LAD conico possa offrire una soluzione efficiente a basso costo per la gestione dei fluidi criogenici per voli spaziali di lunga durata, " ha detto Supak. "Storicamente, la tecnologia utilizzata per gestire le bolle nei serbatoi criogenici è stata costosa da progettare e utilizzare".

SwRI pianifica un esperimento aggiuntivo a bordo di New Shepard in futuro per studiare altre geometrie per il progetto LAD.