Вредна пыль мечты. часть первая: лунные равнины под ударами солнца
Каждое утро он идёт на работу и подходит к окошку прибора. Там, в вакууме, левитирует крошечная частичка пыли. Он благоговейно смотрит на неё и осторожно поправляет настройки.
Странное занятие? Нет, если учесть, что пылинка — лунная.
Так проводит дни в своей лаборатории Миан Аббас (Mian Abbas) из американского национального центра космических наук и технологий в Хантсвилле (National Space Science and Technology Center).
Пыль на Луне и пыль на Марсе эксперты называют едва ли не главной «экологической» проблемой, которую нужно решить, прежде, чем посылать в эти миры людей. Даже краткое общение с лунной пылью астронавтов, высадившихся на Селене три десятка лет назад, доставило им немало хлопот.
Очень абразивная и тонкая пыль загрязняла оптику приборов, повреждала сочленения скафандров (вплоть до маленьких утечек воздуха) и даже вызывала проблемы со здоровьем — так как неизбежно попадала в корабль и, в конечном счёте, в лёгкие путешественников. Кроме того, она загрязняла белые покрытия приборов, вызывая их перегрев.
Подробнее о лунной пыли, её составе, формах и свойствах, как и о влиянии на здоровье, вы можете прочесть тут.
Миан Аббас и его «сокровищница» с лунной пылинкой (фото с сайта science.nasa.gov).
Кажется, поскольку образцы с Луны доставлены на Землю давно, то про них уж всё известно. Но это не так.
Аббас – один из тех, кто продолжает опыты с бесценными материалами.
Скажем, есть вопрос: почему эта пыль – такая приставучая? Ведь воды там нет. Ответ, в принципе, понятен: солнечный ультрафиолет выбивает из лунных пылинок электроны. Сами пылинки приобретают положительный заряд и поднимаются разреженным облачком над лунной равниной.
Иные электростатическим отталкиванием выстреливаются на большие высоты.
Но вот детали этого процесса ещё предстоит понять. Потому Аббас «пытает» одну пылинку в вакуумированной камере, где крошечный кусочек Луны парит в электростатическом поле.
Учёный облучает её ультрафиолетовым лазером определённой частоты и мощности, после чего смотрит, что получается: частица поплыла в сторону, значит – получила заряд. Подправив параметры внешнего поля и снова остановив частицу, можно посчитать, насколько она зарядилась.
В центре камеры – та самая пылинка (фото с сайта science.nasa.gov).
«Мы открыли две вещи, — рассказывает об этих опытах Аббас. – Первое: ультрафиолет заряжает лунную пыль в 10 раз сильнее, чем предсказывала теория. Второе: большие зёрна (с поперечником 1-2 микрона) заряжаются больше, чем маленькие частицы (0,5 микрона), что является полной противоположностью теоретическим выкладкам».
Аббас намерен выяснить ещё одну важную вещь: что случается с лунной пылью ночью. Разумеется, ночью — на Луне.
Ведь астронавты все свои экспедиции проводили только в лунный день и никогда не были на поверхности Луны, когда Солнце скрывается за её горизонтом.
Есть предположение, что ночью лунная пыль на обширных серых просторах приобретает отрицательный заряд, поскольку бомбардируется свободными электронами из состава солнечного ветра.
Чтобы это выяснить, Аббас намерен в следующем году поставить другой опыт – по обстрелу своей пылинки электронным лучом.
Одна из траншей, вырытая на Луне астронавтами для изучения механических свойств лунной пыли (фото с сайта lpi.usra.edu).
Поскольку в будущих экспедициях астронавтам придётся находиться на Луне днём и ночью, необходимо детально выяснить – как ведут себя массы лунной пыли в течение полных лунных суток.
В свою очередь, научившись справляться с лунной пылью и её вредным влиянием, человечество сможет увереннее посмотреть в сторону Марса. Там ведь существует аналогичная проблема, пусть состав пыли на Марсе и её свойства несколько отличаются от лунных.
Но, главное, как поняли уже учёные, красная пыль ничуть не менее вредная, чем серая. И инженеры, и физики уже предлагают различные стратегии защиты от этой напасти.
Продолжение следует.
Пыль
