Инженеры из NASA разработали метод защиты лунной пыли, который пригодится будущим колонизаторам и их оборудованию. Предложенное решение – электродинамический экран, принцип действия которого схож с работой метлы.
Американское возвращение на Луну ожидается к концу текущего десятилетия. Во время третьей миссии астронавты планируют совершить посадку программы Artemis («В рамках программы «Артемида» NASA планирует построить лунную базу на поверхности спутника Земли и начать там постоянное присутствие после 2030 года. Однако для реализации этих планов инженерам предстоит решить проблему, связанную с лунной пылью.
Луна не обладает магнитным полем, способным защитить ее от метеоритных ударов. В результате поверхность постоянно подвергается бомбардировке метеоритами, в том числе и мелкими. В течение миллионов лет микрометеориты непрерывно воздействуют на лунную поверхность, нагревая и разрушая минеральные породы до состояния пыли, размер частиц которой составляет до нескольких микрометров.
Отсутствие на Селене атмосферы, включающей кислород, ветер, дожди и реки, приводит к тому, что частицы не подвергаются износу и не растворяются. В результате они сохраняют острые, стекловидные грани, что делает их крайне абразивными. Таким образом, на Луне колонизаторам предстоит столкнуться с облаками острых фрагментов, способных повредить не только технику и оборудование, но и скафандры, вплоть до их пробития.
В 1970-х годах, когда американские астронавты совершали полеты на Луну, аналогичная проблема уже возникала: после первого выхода скафандры постепенно теряли герметичность, лунная пыль попадала в посадочный модуль и затрудняла дыхание астронавтов.
Из-за крайне низкого содержания влаги на Луне и постоянного воздействия космического излучения, частицы приобретают электростатический заряд и прилипают к скафандрам, ботинкам, солнечным батареям и оборудованию. Повышенное поглощение солнечного излучения из-за пыли на поверхности приборов может привести к их перегреву.
Проблема лунной пыли давно занимает инженеров NASA и других космических агентств, включая частные компании. Недавно специалисты американского космического агентства рассказали о своей технологии Electrodynamic Dust Shield (EDS), позволяющей обезопасить астронавтов и их технику от влияния пыли.
В EDS для формирования электрического поля, распространяющегося в виде волны, применяются прозрачные электроды. Это приводит к образованию неоднородного поля вокруг статически заряженных частиц, что заставляет их перемещаться, словно их подметает невидимая сила. EDS способен поднимать и удалять статически заряженные частицы с широкого спектра поверхностей, включая радиаторы, солнечные панели, объективы камер, а также скафандры, ботинки и шлемы.
Технология NASA была проверена в вакуумной камере, где созданы условия, имитирующие лунную пыль, после чего отправлена на Международную космическую станцию для орбитальных испытаний. Следует подчеркнуть, что EDS уже применяли в полевых условиях — во время миссии IM-1 по доставке посадочного модуля Nova-C на поверхность Луны. Эта технология защищала от пыли линзы отделяемой камеры EagleCam, которая была успешно сброшена с посадочного аппарата Odysseus частной американской компании Intuitive Machines.
В NASA рассчитывают, что после завершения испытаний систему EDS можно будет использовать в пилотируемых миссиях программы «Артемида» для защиты оборудования и скафандров астронавтов. В агентстве отметили, что данная технология может быть применена не только за пределами обитаемой среды, но и внутри баз, транспортных средств и другой техники. По оценке некоторых экспертов, на данный момент EDS является наиболее эффективным решением для защиты от лунной пыли.