太空实验有助于防止地球上的泥石流

结构工程师Ingrid Tomac和博士生Mahta Movasat。

关于地球上的泥石流，国际空间站能教给我们什么呢?

联系如下:加州大学圣地亚哥分校的工程师们正试图更好地理解重力在泥石流中所起的作用。因此，他们将在18个月后通过SpaceX和NASA向国际空间站发射一项实验，研究微重力条件下的泥石流。

回到地球上，加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院的结构工程师英格丽德·托马克和她的团队将在地球引力下进行与微重力太空中相同的实验。

托马克是加州大学圣地亚哥分校结构工程系的教授，他说:“重力在泥石流中起着重要作用，但我们不了解它。”“我们的想法是在微重力的太空中进行测试，这样我们就可以得到一个基线。”

托马克的最终目标是开发出防止泥石流的技术。这在野火烧毁植被和根的地方尤其重要，产生的蜡覆盖在土壤上，变得防水。当雨季到来时，水无法渗入土壤。在陡峭的山坡上，雨水飞溅并覆盖着陡峭的山坡，分离土壤颗粒，这些颗粒会困住气泡。随之而来的是危险的泥石流。

托马克说:“泥石流是空气、沙子和水的三相混合物。”“我们想更好地了解这三种元素在重力和微重力下是如何相互作用的。”

加州大学圣地亚哥分校的团队正在与肯塔基州的太空探戈公司合作。该公司将从美国宇航局获得25万美元，用于将地球上的实验转化为可以发射到国际空间站的东西。这是CubeLabs项目的一部分，该项目是NASA和Space Tango合作的项目，旨在为国际空间站带来既可以自动运行也可以远程控制的小型实验。

Mudslide-proof胶

除了与国际空间站的这项工作外，托马克和她的团队还发现，在侵蚀的斜坡上喷洒黄原胶(一种常用的食品添加剂，用作增稠剂或稳定剂)可以形成一层保护层。黄原胶的作用就像胶水一样，将沙子颗粒保持在斜坡表面。结果，土壤颗粒留在原地，干净的雨水直接流下山坡。这比泥石流要容易控制得多。

黄原胶本质上是由糖制成的，完全可生物降解。它也是惰性的，不会污染地下水位。一两年之后，它最终会被土壤吸收，不会干扰植被的生长，所有这些都将使土壤更加稳定。

托马克说:“在被侵蚀的地方喷洒这种物质将是保护山坡的一个很好的临时措施。”“与目前使用的一些化学物质相比，它不会对植物产生影响。”

托马克的团队也在研究单个水滴，看看它们落在普通土壤和疏水性土壤上时的表现有什么不同。他们还在研究一种解决方案，让沙子在更深的地层中吸收水分，防止泥石流。

托马克说:“我们正在研究最小的尺度，以便更好地了解导致泥石流的机制。”

这项工作得到了美国国家科学基金会40万美元的资助，加州大学交通研究所7.8万美元的资助，以及托马克5万美元赫尔曼奖学金的一部分。