Новое покрытие защитит людей и оборудование от лунной пыли
Реголит выглядит безобидно, но на деле опаснее, чем кажется. Лунная пыль — один из главных врагов будущих экспедиций на Луну. Она прилипает к технике и скафандрам, царапает их, забивается в стыки, разрушает механизмы и может повредить легкие космонавтов. Поэтому группа исследователей из Университета Центральной Флориды при поддержке NASA создает специальное нанопокрытие, которое будет отталкивать пыль и защищать оборудование без необходимости постоянно ее счищать.
На Земле пыль со временем становится гладкой из-за ветра и влаги. Но на Луне атмосферы нет, поэтому каждая пылинка — это острая крошка грунта с зазубринами, почти как осколок стекла. Она липкая, ядовитая и легко проникает внутрь техники или скафандров. Простая щетка или веник не помогут: пыль цепляется за все, к чему прикасается, и плохо стряхивается. Поэтому нужно искать другой подход – не удалять пыль, а не давать ей прилипать.
Команду возглавляет профессор Лэй Чжай из Центра нанотехнологий Университета Центральной Флориды. Он разрабатывает нанопокрытие, которое будет отталкивать пыль. Чтобы понять, как это сделать, ученые создают на Земле имитацию лунной среды: камеру с вакуумом, искусственным реголитом и источниками радиации, похожей на солнечную. Они проверяют, как пыль взаимодействует с разными материалами, и какие свойства поверхности помогают пыли не прилипать. Это может быть форма поверхности, ее твердость, проводимость или полярность.
Чжай создает образцы покрытий. Его коллега профессор физики Лорин Тетар с помощью атомно-силового микроскопа изучает, пристает ли к ним пыль. Прибор позволяет заглянуть в мир мельчайших частиц и понять, как именно происходит прилипание на уровне нанометров. Еще один участник проекта — профессор Адриенн Дов, заведующая кафедрой физики. Она отвечает за вакуумную камеру и экспериментальные испытания в условиях, близких к лунным.
Вместо того чтобы счищать пыль щетками, ученые предлагают использовать пассивную защиту. Это значит, что поверхность будет сама отталкивать пыль — например, за счет электростатических свойств, формы или реакции на солнечный ветер. А если уж пыль прилипла, то ее можно будет легко сбросить легким дуновением воздуха или вибрацией.
Дов сравнивает реголит с песком на пляже: его можно стряхнуть, но иногда он все же царапает. Лунная пыль — тот же песок, только намного хуже: ее труднее убрать, она опаснее и прочнее. Исследователи хотят добиться эффекта, при котором пыль будет отлетать от покрытия сама, не оставляя следов.
У проекта есть еще один участник. Тарек Эльгохари, доцент кафедры механики и аэрокосмической инженерии, создает компьютерные модели, чтобы предсказать, как частицы пыли взаимодействуют между собой и с материалами. Он изучает, как лунная пыль накапливает электрический заряд и как этот заряд влияет на ее поведение. Это поможет точнее настраивать покрытия, чтобы они работали в реальных условиях.
Цель проекта — создать покрытие, которое защитит технику, скафандры и оптику от лунной пыли. Это поможет снизить затраты на обслуживание и увеличить срок службы оборудования на Луне. Работа команды уже привлекла интерес NASA, а в будущем может пригодиться и частным компаниям, которые планируют экспедиции на поверхность Луны.
Самое популярное
