Karakterisering av jord på Mars og månen ved lave effektivspenninger og under statiske og dynamiske laster
Hovedmålet med denne oppgaven er å karakterisere simulanter av regolitt fra månen og Mars.
Mange himmelobjekter, inkludert månen og Mars, har en overflate dekket av regolitt. Regolitt er det ukonsolidert materialet (f.eks. støv og jord) som dekker bergoverflaten. Det er stor interesse for utvikling av in situ ressursutnyttelse (ISRU), med det formål å forbedre romfartskapasiteten ved å utnytte ressurser hentet fra lokale regolittkilder.
NGI jobber med ulike forskningsprosjekter finansiert av Norsk Romsenter på karakterisering av regolittsimulanter. Utvinningen av regolittressurser og omdanning til nyttige produkter avhenger av ingeniørtekniske prosesser (utgraving, farbarhet osv.) og styres av regolittens fysiske egenskaper.
For eksempel vil ISRU-industrien kreve utvikling av infrastruktur på månens overflate. Derfor vil grundig karakterisering av måneregolitter være uvurderlig for sikker utforming og ytelse av rovere, utskytningsramper, og flere andre typer menneske- eller robotskapte infrastruktur.
Oppgaven
I dette prosjektet skal studenten bestemme styrkeegenskapene til to måneregolittsimulanter og en marsregolittsimulant ved svært lave effektivspenninger. Testene skal utføres under statiske og sykliske laster.
Andre egenskaper som effekt av overkonsolidering og finstoffinnhold vil bli vurdert. Den foreslåtte oppgaven er hovedsakelig laboratoriebasert, det vil si at studenten(e) må utføre laboratorieforsøk ved NGI i Oslo.
I løpet av dette prosjektet vil studenten lære å:
- utføre geotekniske laboratorieforsøk, inkludert kvalitetskontroll og kvantifisering av usikkerhet.
- Prosessere og tolke geotekniske laboratorieforsøk
- syntetisere resultater fra vitenskapelig litteratur
- effektivt kommunisere geotekniske testresultater i visuelle, skriftlige og muntlige former
Forskningsspørsmål:
- Hvordan oppfører Mars- og måneregolittsimulanter seg under (svært) lave effektive spenninger?
- Hva er hovedforskjellene i de geotekniske egenskapene til mars- og måneregolittsimulanter?
- Hva er effekten av overkonsolidering og finstoffinnhold på de geotekniske egenskapene?
- Hva er effekten av syklisk belastning ved svært lave effektive spenninger?
