Эксперимент: незрелый реголит подходит для строительства дорог на Луне
Лунная пыль остается одной из проблем для программ, которые готовят долгую работу на Луне. Речь идет, в частности, о NASA Artemis, европейской инициативе Moon Village и китайско-российской Международной лунной исследовательской станции (ILRS). Лунный реголит электрически заряжен, поэтому он липнет почти к любой поверхности. Его частицы очень мелкие, и роверы, посадочные модули и взлетающие аппараты легко поднимают их с поверхности. Для людей такая пыль тоже опасна: она может вызвать проблемы с дыханием и привести к долгому повреждению легких.
На этом фоне геологи показали, что так называемый незрелый реголит может вести себя заметно спокойнее. У него более крупные зерна, а космическая среда изменила его слабее, чем зрелый реголит. Авторы работы пришли к выводу, что роверы могут ездить по такому грунту и не поднимать заметные облака пыли. Исследование провели Ванеса Мунис Льоренс и Майкл Лукас. Мунис Льоренс изучает лунную петрологию в докторантуре Университета Нотр-Дам, а Лукас работает научным сотрудником в лаборатории Exolith Института космоса Флориды при Университете Центральной Флориды. Доклад с результатами представили на конференции Lunar and Planetary Science Conference 2026.
Лунный реголит сильно отличается от земной почвы. Миллиарды лет поверхность Луны бомбардировали метеориты, а вакуум и солнечное излучение меняли вещество без перерыва. В результате большая часть поверхности покрыта очень тонким раздробленным материалом из кремнезема и следов металлов. Степень зрелости реголита показывает, как долго этот материал лежал на поверхности и как сильно на него действовала космическая среда. Когда на Луне еще шли вулканические процессы, зерна кремнезема спекались в стекло, а металлы, в том числе железо, поднимались из глубины. Позже микрометеориты и солнечный ветер дробили этот материал еще сильнее и создавали наночастицы железа, которые называют nanophase iron, или npFe.
Именно такой тонкий и электрически заряженный материал особенно беспокоит планировщиков будущих миссий в бассейне Южный полюс — Эйткен. Он забивается в механизмы, мешает работе техники и оседает на всех поверхностях, к которым прикасается. Поскольку роверы должны работать и в лунных высокогорьях, и у южного полюса, исследователи решили проверить, как колеса меняют грунт на уровне отдельных частиц. Для этого они взяли инженерный симулянт LHS-1E. Этот материал имитирует незрелый реголит лунных высокогорий и полевошпатовый реголит, который ожидают у южного полюса Луны.
Испытания прошли на стенде RIDER в лаборатории UCF Exolith Lab. Команда использовала три типа колес: прототип Astrobotic Polaris, прототип Resource Prospector, близкий к тому, что планировали для ровера VIPER, и копию колес лунного ровера программы «Аполлон». Каждое колесо проходило по двухслойной колонке из LHS-1E высотой около 35 сантиметров в условиях, которые имитировали лунную гравитацию. Всего каждое колесо делало до 900 проходов. До начала испытаний, а затем после каждых 100 проходов исследователи брали образцы прямо из колеи и измеряли размер и форму частиц.
Анализ показал, что даже после 900 проходов симулянт в целом почти не изменился. Небольшие различия ученые связали с конструкцией колес и материалом, из которого их сделали: металлом или углепластиком. Авторы считают, что незрелый реголит не меняется существенно даже при многократном проезде. Это значит, что такой грунт может подойти для маршрутов, по которым роверы будут ездить на Луне постоянно.
На обложке концепт миссии VIPER. Источник: NASA/Daniel Rutter
Самое популярное
