|
Скрытая опасность лунных микрометеоритных бурь
|
|
|
|
На Луне практически нет атмосферы, нет погоды и нет ветра. Однако он подвергается невидимой бомбардировке, более безжалостной, чем любой земной шторм, - постоянному дождю из микрометеоритов, крошечных осколков камня и металла, летящих со скоростью до 70 километров в секунду. Поскольку программа НАСА "Артемида" готовится к созданию постоянной лунной базы, понимание этой скрытой угрозы стало критически важным для обеспечения безопасности будущих астронавтов.
|
|
|
|
Новый анализ, проведенный Дэниелом Яхаломи и размещенный на сервере препринтов arXiv, позволяет оценить, насколько интенсивной будет эта бомбардировка. Используя инженерную модель метеороидов НАСА, исследователи рассчитали частоту столкновений для гипотетической лунной базы размером примерно с Международную космическую станцию. Цифры неутешительны — от 15 000 до 23 000 столкновений в год с частицами размером от миллионной доли грамма до 10 граммов.
|
|
|
|
Это не легкие столкновения. Даже частица массой всего в 1 микрограмм, которая была бы невидима невооруженным глазом, ударяется с достаточной энергией, чтобы искорежить металл и, возможно, проколоть оборудование. В отличие от Земли, где плотная атмосфера испаряет большую часть мусора еще до того, как он достигнет поверхности, вакуум на Луне не обеспечивает такой защиты. Каждый микрометеороид, приближающийся к лунной поверхности, вступает в контакт с ней на сверхскоростях.
|
|
|
|
|
|
|
Однако угроза неодинакова по всему лунному ландшафту. Команда Яхаломи обнаружила, что интенсивность ударов варьируется в зависимости от местоположения, при этом лунные полюса подвергаются наименьшей бомбардировке, что является приятной новостью, поскольку НАСА выбрало южный полюс для своей первой базы "Артемида". Наибольшая частота столкновений наблюдается вблизи земной долготы, в регионе, который постоянно обращен к нашей планете. Между этими крайностями частота столкновений варьируется примерно в 1,6 раза.
|
|
|
|
Почему местоположение имеет значение? Ответ кроется в сложных взаимоотношениях Луны с Землей и Солнцем. Орбита Луны защищает определенные области от метеорных потоков, в то время как другие области остаются более открытыми. Понимание этих закономерностей помогает планировщикам миссий выбирать места, которые обеспечивают естественную защиту наряду с другими необходимыми условиями, такими как доступ ко льду и связь с Землей.
|
|
|
|
Системы защиты будут необходимы независимо от местоположения. Исследователи смоделировали, как алюминиевые защитные экраны Whipple, такие же многослойные защитные системы, которые используются на Международной космической станции, будут работать на Луне. Эти щиты работают за счет дробления летящих частиц на защитном внешнем слое, распределяя энергию удара до того, как она достигнет критически важного оборудования или стен жилого помещения.
|
|
|
|
Проведенный анализ дает разработчикам программы математическую зависимость, описывающую, какое количество ударов может пробить защитную оболочку, в зависимости от характеристик экрана и его местоположения. Это позволяет инженерам рассчитать точную толщину защиты, необходимую для снижения риска до приемлемого уровня без добавления ненужной массы к конструкциям, запускаемым с Земли.
|
|
|
|
Для астронавтов, месяцами живущих на лунной базе, этот по большей части невидимый дождь из обломков станет частью повседневной жизни, напоминанием о том, что даже на нашей ближайшей небесной границе космос по-прежнему враждебен нашему присутствию.
|
|
|
|
Источник
|
