Вредна пыль мечты. часть вторая: иглы марса и газонокосилка луны
Луна – естественный первый ход к Марсу. Они во многом похожи. Низкая гравитация.
Вакуум и разреженная воздух. Низкие температуры. И пыль.
Быть может, самый страшный «соперник» покорителей новых миров.
В первой части мы поведали, что основное неприятное свойство лунной пыли – это то, что она тонкая, абразивная (с острыми выступами) и ещё – заряженная.
Электростатика приводит не только к налипанию пыли на оборудование и скафандры. Электростатика накапливается на тех же скафандрах.
И в то время, когда вы подходите к кораблю (лунной базе), берётесь за ручку шлюза… Ба-бах!
Нет, проскочившая искра вас не убьёт, но в полной мере может вывести из строя электронику.
Марсианская пыль в этом похожа на лунную. Да, состав, типичный размер и форма зёрен – хороши. Марсианская пыль более скруглённая, что уже прекрасно.
Но, увы, пыль на Марсе кроме этого превосходно заряжается.
Частички лунной пыли смогут быть достаточно большими и острыми (фото с сайта science.nasa.gov).
Действительно, на Луне это происходит из-за солнечного излучения, а на Марсе трудится трение частиц приятель о приятеля в пылевых смерчах, где скорости потоков достигают приличных размеров.
И в обоих мирах для высадившихся в том месте исследователей будет функционировать ещё один фактор: трение колёс луноходов (марсоходов), трение подошв скафандров о грунт, трение разных слоёв (ткани, полимеры) скафандра приятель о приятеля.
А грунт – реголит — совсем сухой, не проводящий электричество.
Всё это – как будто бы опыт с бумажками и янтарём. Походив, поездив по Луне (Марсу) люди и роботы накапливают электростатический заряд.
На Марсе, как считают аналитики, около аппаратуры кроме этого вероятны и коронные разряды, наподобие огней святого Эльма. Эффект тот же: для людей не смертельно, но для электроники страшно.
Планетолог Ларри Тэйлор (Larry Taylor) из университета Теннеси (University of Tennessee) предлагает в борьбе с пылью таковой движение: необходимо выстроить «лунную газонокосилку» (Lunar Lawnmower).
Тэйлор совершил опыт с горстью настоящего лунного грунта, привезённого космонавтами, и открыл, что он великолепно тает в микроволновке: всего 30 секунд при мощности 250 ватт – и готово.
Обстоятельство таковой чувствительности в том, что лунная пыль содержит, в числе другого, чистое железо в частицах с поперечником в нанометры. Они быстро откликаются на верно подобранное по частоте микроволновое излучение.
Опыт Тэйлора по расплавлению настоящего лунного грунта в микроволновой печи и его концепция «лунной газонокосилки» (фото и рисунок с сайта science.nasa.gov).
Вот Тэйлор и внес предложение снабдить излучателями-магнетронами лунную тележку и вынудить её ездить взад-вперёд. Она будет подплавлять и разглаживать верхний слой реголита, создавая площадки и дорожки без пыли, похожие на стекло.
Более того, рассуждает изобретатель, куча таких автомобилей имела возможность бы расплавить и перевоплотить в ровную вогнутую поверхность какой-нибудь кратер. Остаётся поставить в центре мачту с приёмником – вот готов радиотелескоп.
Словом: «Кто нам мешает, тот нам и окажет помощь!».
Сходную идею в текущем году высказывал Алекс Фрёйндлих (Alex Freundlich), действительно, он предлагал забирать реголит для обработки на тут и борт лунохода же его выкладывать назад.
Но что делать с электростатикой, которая накапливается на скафандрах от перемещений людей? На Земле мы бы заземление. Да и делать его очень не требуется – земля, в большинстве случаев, проводит ток.
А вот на Марсе и Луне, в отсутствии жидкости, и вбивание долгого металлического прутка – не окажет помощь.
Инженеры считают, что на лунных базах нужно будет закапывать в грунт громадные страницы алюминия либо долгие петли алюминиевых проводов (благо данный элемент возможно добывать из самого грунта). Они-то и будут собирать лишний заряд.
На Марсе возможно поступить в противном случае – сбрасывать электростатику в воздух.
На марсоходах уже ставят иглы, столь узкие (0,02 миллиметра), что электричество сбегает по ним в марсианский воздушное пространство (громоотвод напротив).
Американский вездеход Sojourner на Марсе, снятый собственной посадочной ступенью. Видно, что пыль прилипла к колёсам, не смотря на то, что она совсем сухая.
Значит – это электростатика. Справа: электростатический «сток» на антенне этого вездехода (фотографии с сайтов grc.nasa.gov и science.nasa.gov).
Но действеннее, будет второй прибор: маленький радиоактивный источник, типа применяемого в датчике дыма, возможно прикрепить к каждому скафандру и к базе. Альфа-частицы низкой энергии улетали бы в разреженную воздух, ионизируя её молекулы.
Так, воздух конкретно около места деятельности людей стала бы электропроводной и нейтрализовывала бы лишний заряд – так предлагает поступить физик Джефри Лэндис (Geoffrey A. Landis) из NASA.
Кстати, по некоторым оценкам, пылевые смерчи на Марсе смогут генерировать сильные электростатические а также электромагнитные поля.
Так что осознать заблаговременно — с чем нужно будет столкнуться покорителям красных песков — крайне важно (кадры пылевых смерчей Марса вы имеете возможность отыскать в данной и данной новости).
Изучение Марса (грунта) и пыли Луны принципиально важно и по второй причине. Они смогут быть источником сырья.
Не напрасно же NASA обещает $250 тысяч за глоток лунного воздуха.
Лишь прежде, чем космонавтам прыгать от эйфории, в то время, когда они добудут первый лунный кислород, им необходимо будет убедиться, что около них не пляшут искры.
