Коли астронавти наступного разу ступлять на поверхню Місяця, їм та їхній техніці загрожуватиме вкрай підступний за своїми властивостями пил. Інженери вважають, що хорошим способом боротьби з ним можуть бути електродинамічні пилозахисні екрани, які можна зробити гнучкими й компактними.
Пил на Місяці
У журналі Acta Astronautica з’явилася стаття за авторством двох науковців із Технологічного університету Джорджії, присвячена способам захисту від пилу на Місяці. Для цього вони пропонують використовувати справжні силові екрани, дуже схожі на ті, що описують у науковій фантастиці.
Пил на Місяці справді величезна проблема, адже він геть не схожий на той, з яким ми маємо справу на Землі. Кожна частинка має велетенський статичний заряд, який виникає в умовах тертя за відсутності атмосфери, й дуже гострі краї. І все це здатне злітати й утворювати хмарку, що буде триматися над поверхнею якийсь час.
А значить, цей пил буде прилипати до абсолютно всіх поверхонь, шкрябати їх та набиватися всередину будь-якого механізму. І це означатиме можливість їхнього серйозного пошкодження. Саме тому інженери шукають спосіб захистити від неї будь-яку конструкцію чи скафандр астронавта.
Електродинамічні пилові екрани
У принципі спосіб захиститися від пилу є: магнітне поле. Щоб відштовхнути заряджену частинку у вакуумі, йому не треба бути надто потужним. І пристрої на його основі давно вже відомі — електродинамічні пилові екрани (ЕПЕ). Теоретично їх можна навіть зробити компактними й гнучкими, щоб у разі необхідності обліпити ними конструкцію будь-якої форми й отримати щось схоже на силове поле, яке у фантастиці обгортає космічні кораблі.
Проблема лише в тому, що ЕПЕ створюють на основі мідних дротів, а ті дуже негативно реагують на багаторазове згинання і розгинання. Простіше кажучи, ламаються. І саме цій проблемі присвячене нове дослідження.
Науковці створили ЕПЕ на основі модифікованого оксиду графену. Цей матеріал дуже скожий своєю електропровідністю на мідь, але значно краще витримує як динамічні, так і статичні згинання. До того ж його творці звертають увагу на те, що на Місяці, крім механічних, будуть ще й достатньо великі температурні деформації.
Результати випробувань
Аби переконатися, що нові щити гнучкі, інженери провели випробування у вакуумній камері Exolith Lab. У неї помістили ЕПЕ двох конструкцій: на основі поліаміду міді та на основі оксиду гафнію. Там були створені умови максимально наближені до умов на Місяці — гострий пил осідав у вакуумі під інтенсивним ультрафіолетовим опромінюванням, яке його заряджало.
Обидва види ЕПЕ продемонстрували здатність боротися з пилом. Мідні видалили 90 % навіть того, що вже осів на поверхню. Результат оксиду гафнію трохи гірший — 60 %. Проте це все одно дуже добре.
Однак оптимізму дослідників заважає той факт, що абсолютної відповідності експерименту місячним умовам досягти не вдалося. Термічні навантаження ніяк не моделювалися, а подібність пилу була не повною. Тому остаточно довести ефективність системи вдасться тільки в процесі справжнього польоту.
За матеріалами phys.org
