Ateinančiais metais NASA pirmą kartą po „Apollo“ eros grįžta į Mėnulį. Užuot tai atlikęs kaip „pėdsakų ir vėliavų“ operaciją, „Artemis“ projektas yra pirmasis žingsnis kuriant tvarų žmogaus buvimą Mėnulyje. Natūralu, kad tai kelia daugybę iššūkių, ypač susijusių su mėnulio regolitu (dar žinomu kaip moondust). Dėl šios priežasties NASA tiria šios grėsmės mažinimo strategijas.
Kaip gali patvirtinti Robertas A. Heinleinas, Mėnulis yra griežta meilužė! Jo paviršiaus temperatūra gali svyruoti nuo 117 ° C (242 ° F) iki -173 ° C (-279 ° F). Taip pat nėra atmosferos ir jokio apsauginio magnetinio lauko, apie kurį reikia kalbėti, o tai reiškia, kad astronautai Mėnulyje patirs intensyvų radiacijos kiekį - nuo 110 iki 380 mSv per metus, palyginti su 2,4 mSv vidurkiu Žemėje.
Tačiau ypač nemandagus yra dėl to, kad jis yra netaisyklingos formos ir skustuvo aštrus. Šios dulkės susidarė dėl milijonus metų vykusio meteorito poveikio, kuris išlydė silikatinę medžiagą ir sukūrė mažus stiklo ir mineralų fragmentus. Kad būtų dar blogiau, ji laikosi beveik visko, ko tik liečia, įskaitant kosminius kostiumus (kaip tikrai pastebėjo „Apollo“ kosmonautai).
Taip yra ne tik dėl to, kad dulkių dalelės turi nelygius kraštus, bet ir dėl jų elektrostatinio krūvio. Mėnulio dienomis ultravioletinė saulės spinduliuotė lemia, kad viršutiniai dulkių sluoksniai praranda elektronus, sukurdami grynąjį teigiamą krūvį. Aplink polius ir tamsiąją pusę saulės plazma priverčia regolitą imti elektronus, sukuriant grynąjį neigiamą krūvį.
Dėl to šios dulkės ne tik kelia didelę grėsmę mašinoms, turinčioms judančių dalių (pvz., Radiatorių), bet ir gali trikdyti elektroniką, kaupdamos elektrostatinius krūvius. Siekdami išspręsti šią problemą, NASA tyrėjai sukūrė patobulintą dangą, kuri galėtų būti naudojama viskam, pradedant ISS ir erdvėlaiviais, baigiant palydovais ir kosminiais kosminiais elementais.
Dangą sukūrė „Goddard“ technologai Vivekas Dwivedi ir Markas Hasegawa, vykdydami NASA programą „Dinaminis aplinkos reagavimas į asteroidus, Mėnulį ir Marso mėnulius“ (DREAM2). Danga sudaryta iš titano oksido atominių sluoksnių, kurie dažomi sausais dažų pigmentais, vadinamu pažangiausia technologija, vadinama atominio sluoksnio nusodinimu.
Šis procesas, kuris reguliariai naudojamas pramonės reikmėms, apima substrato (šiuo atveju titano oksido) įdėjimą į reaktoriaus kamerą ir įvairių rūšių dujų impulsą, kad būtų sudaryti ne storesni nei vienas atomas sluoksniai. Iš pradžių ši danga buvo skirta apsaugoti erdvėlaivių elektroniką, nes jie skrenda pro laidžius plazmos debesis Žemės magnetosferoje - tai taip pat yra saulės vėjo padarinys.
Norėdami išbandyti dangą, Dwivedi ir jo komanda paruošė eksperimentinį padėklą, padengtą padengtais vafliais, kurie šiuo metu yra veikiami plazma Tarptautinės kosminės stoties laive. Kartu su tuo, ką žinome apie mėnulio dulkes, ši danga gali reikšti skirtumą tarp būsimos sėkmės ir nesėkmės ne tik su „Artemis“, bet ir su jo ilgalaikiais planais. Kaip sakė Farrell:
„Mes atlikome daugybę tyrimų, tyrinėjančių mėnulio dulkes. Svarbiausia išvada - padaryti kosminių kostiumų ir kitų žmogaus sistemų išorinę odą laidžią ar išsklaidomą. Mes iš tikrųjų dėl plazmos turime griežtus laidumo reikalavimus erdvėlaiviuose. Tos pačios idėjos galioja ir kosminiams kostiumams. Ateities tikslas yra laidžių odos medžiagų gamybos technologija, kuri šiuo metu yra kuriama “.
Žvelgiant į ateitį, Farrell, Dwivedi ir jų kolegos planuoja dar labiau pagerinti savo atominio sluoksnio nusodinimo galimybes. Tam reikės didesnio reaktoriaus, kad padidėtų krūvį mažinančio pigmento, kurį jie ketina sukurti, išeiga. Kai tai bus baigta, kitas žingsnis bus susijęs su pigmento bandymu kosminiuose kostiumuose.
„Sukūrus didelio tūrio atominių sluoksnių nusodinimo sistemą, kad būtų galima sukurti rinkinius, galinčius dengti didelius paviršiaus plotus, tokius kaip roverio paviršiai, bandymams, gali būti naudinga mėnulio tyrinėjimo technologijoms“, - sakė Farrell. Tai tikrai tiesa, atsižvelgiant į NASA norą bendradarbiauti su tarptautiniais partneriais siekiant sukurti nuolatinį užkampį aplink pietinį Mėnulio poliarinį regioną.
