تهدف ناسا إلى إرسال رجل وامرأة إلى القمر بحلول عام 2024. وهذا هو هدف برنامج أرتميس. ستبحث هذه البعثات عن موارد القمر (مثل المياه) التي قد تحولها أطقم المستقبل إلى أشياء مثل الأكسجين والوقود. ولكن لكي ينجح Artemis ، تحتاج وكالة الفضاء الأمريكية أولاً إلى حل مشكلة كبيرة:التهديد المدمر لغبار القمر.
على مدى مليارات السنين ، اصطدمت الكويكبات والنيازك بالقمر. لقد حطمت هذه الضربات صخور القمر وتحويلها إلى غبار. يعطي إشعاع الشمس هذا الغبار شحنة كهربائية تجعله يلتصق بكل شيء. هذه القطع البودرة تشبه "شظايا الزجاج المكسورة" ، يلاحظ ميهالي هوراني. إنه عالم فيزياء في جامعة كولورادو بولدر. هذا الغبار مادة كاشطة للغاية ، في الواقع ، يمكن أن تلحق الضرر بالمعدات. إذا تم استنشاقه ، فقد يضر بصحة رائد الفضاء.
Horányi هو جزء من فريق اكتشف الآن كيفية مكافحة جانب مقلق من الغبار:التصاقه الساكن. تستخدم مجموعته شعاع إلكترون منخفض الطاقة. عندما يلمع هذا الشعاع على الغبار ، فإن هذا الشعاع يرسل الغبار متطايرًا.
وصف الباحثون أسلوبهم الجديد على الإنترنت في 8 أغسطس في Acta Astronautica.
أفضل من فرشاة الدهان؟
خلال سبعينيات القرن الماضي ، اعتمد رواد الفضاء في مهمات أبولو التابعة لناسا على نظام ذو تقنية منخفضة للغاية لتنظيف الغبار القمري من بدلاتهم الفضائية. لقد جرفوه بعيدًا بما يشبه الفرشاة المستخدمة في طلاء المنزل. لكن الطبيعة المشحونة كهربائيًا لغبار الفضاء تميل إلى إحباط مثل هذه المكانس اليدوية. تشبثت تلك المادة المسحوقة بإحكام بزوايا وأركان نسيج بدلة الفضاء.
تستفيد مكنسة الحزمة الإلكترونية الجديدة من الخصائص الكهربائية للغبار. عندما تصطدم الحزمة بالغبار ، فإنها تطلق إلكترونات في الفراغات الصغيرة بين الجسيمات. سيتم امتصاص بعض هذه الإلكترونات سالبة الشحنة بواسطة بقع الغبار المحيطة. تتنافر الجسيمات المشحونة مثل بعضها البعض. يوضح Xu Wang أن المجال الكهربائي الذي يتراكم على هذه البقع "يقذف الغبار من على سطح [الأشياء]". إنه فيزيائي آخر في جامعة كولورادو بولدر.
يقول هيرويوكي كاواموتو:"هذه فكرة فريدة جدًا". إنه مهندس ميكانيكي في جامعة واسيدا في طوكيو باليابان ولم يشارك في العمل الجديد. ومع ذلك ، يعرف كاواموتو وزملاؤه تقنية كسر الغبار. يعتمد أحد المشاريع التي يطورونها على طبقة من الأقطاب الكهربائية. عند تضمينها في بدلة الفضاء أو على سطح الجهاز ، تولد هذه الأقطاب الكهربائية قوى إلكتروستاتيكية. هذه القوى تزيل جزيئات الغبار المشحونة.
هذه الأنظمة أكثر تعقيدًا من إطلاق شعاع إلكتروني على الأسطح. لكن الجانب السلبي المحتمل لحزم الإلكترونات ، كما يشير كاواموتو ، هو أنهم بحاجة إلى روبوت أو نظام آخر لإرشادهم.
مشكلة أخرى في شعاع الإلكترون ، على الأقل في الوقت الحالي ، هي أنه يترك ما يصل إلى ربع الغبار خلفه. تهدف مجموعة Boulder إلى تحسين قوة التنظيف تلك. يقول Horányi إن شعاع الإلكترون هو أيضًا مجرد واحدة من عدة طرق يمكن لمستكشفي الفضاء في المستقبل من خلالها الحفاظ على نظافة الأسطح. قد تتضمن التكتيكات الأخرى تغييرات في تصميم بدلة الفضاء. في يوم من الأيام ، قد تأتي الموائل القمرية مع طين غبار القمر.
