Hitech logo

Идеи

Ученые предложили защитить орбитальную лунную станцию от реголита

TODO:
Екатерина Шемякинская14 июня 2023 г., 19:11

Лунный реголит или лунная пыль — серьезная опасность для будущих лунных миссий. Во время полетов «Аполлонов» эта пыль прилипала ко всему, включая скафандры астронавтов и лунные модули. Реголит вызывал хаос в электронике и механическом оборудовании и даже приводил к длительным респираторным проблемам. Вместе с астронавтами реголит, вероятнее всего, будет попадать и на будущую орбитальную станцию, которая должна будет проработать на лунной орбите 15 лет. Чтобы избежать непредсказуемых последствий, ученые разработали модель, прогнозирующую поведение лунной пыли на подобном объекте.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Большинство метеоров, попадающих в атмосферу Земли, сгорают до того, как достигнут поверхности, Луна же представляет собой безвоздушную среду. За миллиарды лет бомбардировки нашего спутника каменными глыбами его поверхность покрылась толстым слоем пыли из мелких частиц кремнезема. Из-за отсутствия атмосферы эти частицы не подвергались воздействию ветра или осадков, что не стачивало их неровные острые грани. Взаимодействие между этими частицами и солнечным ветром сделало реголит электростатически заряженным, из-за чего он прилипает к электрически заряженным поверхностям. Освободиться от него на поверхности Луны крайне сложно.

Эта пыль вызвала множество проблем во время миссий «Аполлон», в том числе с терморегуляцией батарей лунной разведывательной машины. В ближайшие годы программа «Артемида» отправит астронавтов на Луну впервые со времен «Аполлона». Но в отличие от предыдущих высадок, в рамках программы возвращения человека на Луну на самом спутнике и не его орбите будет создана постоянная инфраструктура. Одним из ее ключевых элементов станут «Лунные ворота» — станция, которая будет доставлена на орбиту Луны, и проработает там не менее 15 лет, ее задача — упростить работу миссий на поверхности, а также подстраховать астронавтов лунной базы в критических ситуациях.

Астронавты, возвращающиеся с Луны, могут приносить с собой реголит, и влияние, которое он окажет на системы станции, недостаточно изучено. Поэтому группа исследователей в рамках научной программы NASA создала физическую модель того, как появление и накопление на станции реголита может влиять на окололунную среду обитания с течением времени.

Ученые пришли к выводу, что во время миссий на поверхности Луны элементы корабля для посадки астронавтов (HLS) будут неизбежно подвергаться загрязнению мелкими частицами лунного реголита. Это будет происходить как из-за природных явлений, таких как электростатический подъем и левитация в пределах нескольких метров над лунной поверхностью, так и из-за ударов микрометеоритов, которые, как показали эксперименты и моделирование, вносят свой вклад как в приповерхностные, так и в высокогорные скопления пыли, а также в деятельность человека на поверхности.

Ученые уверены, что «Лунные врата» будут гарантированно уязвимы для лунной пыли и необходимо создание специальных протоколов и устройств, которые помогут защитить станцию при прибытии на нее экипажей и кораблей с поверхности спутника. Предполагается, что возможным решением могут стать средства обнаружения реголита на орбите и пылеулавливающие полезные нагрузки на внешней стороне шлюза.