Российские ученые выявили взаимосвязь между ультрафиолетом и движением лунной пыли
Ультрафиолетовое излучение непосредственно влияет на движение частиц лунной пыли, выяснили российские ученые. Полученные результаты позволят более глубоко изучить динамику реголита на поверхности естественного спутника Земли и других объектов Солнечной системы, а также минимизировать потенциальную угрозу для космических аппаратов и будущих покорителей Луны.
Эксперимент провели сотрудники Института космических исследований (ИКИ) РАН, МГУ, МЭИ и МФТИ при участии ГЕОХИ РАН. С помощью вакуумной установки им удалось изучить, как ультрафиолет и электростатические поля воздействуют на частицы диоксида кремния, слюды и оксида алюминия. Эти материалы были выбраны в качестве аналогов реголита, поскольку они обладают похожими физическими и химическими характеристиками, как у лунной пыли.
Анализ активности частиц пыли необходим, чтобы лучше понять процессы, которые происходят на Луне и других небесных телах, где нет атмосферы. Это также важно для объяснения таких явлений, как «свечение горизонта» и «пылевые фонтаны», которые впервые были обнаружены во время высадки экипажей кораблей «Аполлон» в 1970-х годах.
Частицы лунной пыли также несут опасность для аппаратуры космических аппаратов и жизни космонавтов из-за ее высокой жесткости. Именно поэтому ученым нужно получить как можно больше данных о ее свойствах, чтобы защититься от негативного воздействия.
Исследование показало, что УФ-излучение способствует снижению порога активации (приведения в движение) частиц в 1,5–3 раза. В частности, для диоксида кремния электродный потенциал сократился с 1,2 кВ до 0,4 кВ. Кроме того, ученые отметили, что при совместном воздействии излучения и электростатического поля, иногда наблюдается уменьшение количества движущихся частиц. В дальнейшем они намерены дополнительно изучить этот эффект.
Зафиксировать активность частиц пыли помогли высокоскоростные видеокамеры. Благодаря им исследователи смогли с высокой точностью отследить траекторию и скорость движения мельчайших объектов. Затем они измерили их электрический заряд в разных условиях. Оказалось, что показатели заряда растут под действием УФ-излучения, что приводит к росту активности пылевых частиц.
По мнению исследователей, полученные данные позволят предсказывать поведение лунной пыли и поспособствуют разработке более эффективных систем защиты для космических аппаратов и космонавтов во время будущих экспедиций на естественный спутник Земли.
Ранее российские ученые изучили геологическое строение центральной части бассейна Южный полюс — Эйткен – крупнейшего древнего ударного кратера на Луне. Полученные результаты позволили определить три наиболее благоприятных места для посадки будущих автоматических межпланетных станций.