Экипажи "Аполлона" не только запотевали от поднятой пыли, что создавало неудобства при посадке , но и во время приземления на ракетах летали значительные количества камней и обломков.
NASA стремится снова отправить астронавтов на Луну к 2024 году, так что же делать с проблемой пыли?
Физика ракетного выхлопа
"Луна-это тело с низкой гравитацией и безвоздушным воздухом, что делает эффект шлейфа ракеты очень отличным от того, что мы испытываем на Земле", - сказал Филип Метцгер, планетолог из Флоридского Космического института при Университете Центральной Флориды (UCF) в Орландо.
"На Земле камни перемещаются дальше и дольше пыли, в то время как пыль останавливается всего на небольшом расстоянии от сопротивления Земной атмосферы", - сказал Метцгер"
На Луне все происходит с точностью до наоборот, причем пыль движется быстрее и дальше всех. Пыль может нанести серьезный ущерб поверхности материалов, если мы приземлимся слишком близко к другим аппаратным средствам на Луне или на орбите вокруг нее."
Выхлопные газы двигателя Лунного спускаемого аппарата выбрасывают пыль, почву, гравий и камни с высокой скоростью и повреждают окружающую аппаратуру — такие как лунные аванпосты, горные работы или исторические места — если выброс не будет должным образом смягчен.
За последние 20 лет исследователи разработали последовательную картину физики ракетного выхлопа, выдувающего лунный грунт, "но значительные пробелы существуют", - сказал Метцгер. "Ни один из существующих в настоящее время методов моделирования не может полностью предсказать эти эффекты. Тем не менее, основы достаточно хорошо поняты, чтобы начать разработку контрмер."
Требуется: стартовые площадки
Метцгер и другие члены команды в центре науки о Лунной и астероидной поверхности UCF говорят, что посадочные площадки необходимы для миссий, которые неоднократно посещают лунный аванпост.
Для лунных посадок исследования класса показали, что пескоструйная обработка, которая будет происходить на Лунном форпосте, неприемлема, так как она чрезмерно ухудшит оптику, солнечные элементы, терморегулирующие поверхности и подвижные соединения на механизмах. Удары взрывающихся горных пород также могут привести к разрушению оборудования.
Исследователи из Флоридского Космического института изучают методы смягчения последствий этих взрывов, такие как спекание лунного реголита. Они также рассматривают робототехнику для бульдозирования и строительства берм, а также рассматривают возможность использования гравия или брусчатки. И они организуют серию соревнований робототехники для технологий конструкции посадочной площадки совместно с фирмами машинного обучения для дальнейшего развития необходимых возможностей робототехники.
"НАСА очень серьезно относится к потенциальным проблемам выброса, связанным с взаимодействием шлейфа ракетного двигателя с поверхностью", - сказал Роберт Мюллер, старший технолог и главный исследователь в офисе по исследованию систем и развитию в Космическом центре Кеннеди НАСА во Флориде.
Будущие человеческие посадочные модули будут иметь больше проблем с эффектами шлейфа, чем посадочные модули Apollo из-за более высокой тяги двигателя. Исследователи NASA также разрабатывают концепции для посадки на Луну и пусковых площадок для экипажей посадочных аппаратов.
Космическое агентство в настоящее время предпринимает шаги для оценки потенциальных эффектов в условиях лунного вакуума. С новыми кодами компьютерного моделирования, которые разрабатывались в рамках программ NASA по инновациям малого бизнеса и передаче технологий малого бизнеса.
Поймали на камеру
Там не было никаких согласованных усилий, чтобы смягчить проблему Лунной пыли, когда-либо. Вход, спуск и возможность посадки системы привести в NASA Лэнгли исследовательский центр в Хэмптоне, штат Вирджиния.
"У нас есть "производственный" код, чтобы предсказать, что произойдет, но он не подтверждается данными, поэтому мы действительно не знаем, насколько хороши прогнозы."
Особенно сложно провести реалистичные наземные испытания лунной среды, которые обеспечили бы хорошие "правдивые" данные. Управление космических технологий миссии NASA недавно начал проект, который имеет как наземные испытания и компоненты вычислительного моделирования.
Мунк является главным исследователем для четырех стереокамер, которые будут перевозиться на борту Intuitive Machines' Nova-C lunar lander, который планируется запустить в 2021 году на ракете SpaceX Falcon 9 в рамках коммерческой программы NASA по обслуживанию лунной полезной нагрузки. Полезная нагрузка называется стереокамеры для лунных исследований шлейф-поверхности (SCALPSS).
SCALPSS разрабатывается в NASA Лэнгли и использует технологию камеры, используемую на марсоходе агентства Mars 2020 Perseverance, сказал Мунк. Кластер камер будет захватывать видео - и фотоснимки данных шлейфа спускаемого аппарата, поскольку шлейф начинает воздействовать на лунную поверхность до тех пор, пока не отключится двигатель, что имеет решающее значение для будущих лунных и марсианских конструкций транспортных средств.
Спасибо за внимание, подписывайтесь на канал, ставьте нравится, чтобы не пропустить новые статьи
