Астронавты во время предстоящих высадок на Луне рискуют получить электрошок, пишет Advances in Space Research. Ученые объяснили, что космическая радиация постоянно электризует лунную поверхность. Вдобавок из-за отсутствия воды и атмосферы частицы грунта намного сильнее трутся друг о друга, чем земное вещество, и таким образом накапливают статическое электричество.
Это означает, что металлические колеса лунохода во время движения неизбежно будут сильно заряжаться, притом по мере увеличения скорости риск удара током тоже возрастает.
Впрочем, в освещенной Солнцем зоне эта проблема не так серьезна — фотоны выбивают с поверхности электроны и создают над ней проводящую оболочку, которая работает как естественный «громоотвод». Именно благодаря этому во времена программы «Аполлон» астронавты иногда разгонялись на своих луномобилях до скорости 18 км/ч без опасных последствий.
Как подчеркнули исследователи, подобные лунные гонки не удастся проводить на территории постоянной тени, а ведь именно в такой среде часто предстоит оказываться астронавтам новой программы «Артемида»: они отправятся в окрестности Южного полюса Луны, где Солнце не поднимается высоко и есть много мест, куда его свет вообще никогда не попадает.
При этом поверхность там все равно электрически заряжена хотя бы потому, что даже в полной темноте бомбардируется галактическими частицами. По расчетам, теоретически при движении лунохода в полярном кратере на скорости 36 км/ч за 1 минуту и 40 секунд колеса накопили бы потенциал в 1 миллион вольт.
Как ни странно, в этой ситуации астронавту лучше находиться внутри ровера, чем снаружи: корпус машины работает как клетка Фарадея и принимает удар на себя. Но если человек решит выйти и, скажем, коснется поручня, это может означать для него смертельную угрозу. В любом случае от подобного разряда луноход может полностью выйти из строя, и член экипажа останется без средства передвижения, связи и жизнеобеспечения.
Это означает, что для лунного транспорта в полярных регионах существуют жесткие скоростные ограничения. Вот только для полного устранения риска безопасная скорость выглядит совершенно абсурдной — 2 миллиметра в секунду или даже меньше.
Поэтому исследователи предлагают ехать не просто как можно медленнее, но и по продуманному маршруту: заезжать в кратер с его освещенной стороны и периодически останавливаться, чтобы дать время накопленному заряду «стечь» через грунт.
По мнению ученых, колеса лунохода стоит соединить с корпусом проводящей шиной — тогда заряд будет равномерно распределяться. Кроме того, можно попытаться покрыть их материалом, который по своим электрическим свойствам будет максимально соответствовать лунному грунту — это сведет к минимуму разность потенциалов.
Наконец, можно оснастить ровер маленьким искусственным «солнцем» — ультрафиолетовой лампой для подсветки колес и создания того самого «громоотвода», которого так не хватает в лунной тени.
Ранее ученые предупредили, что на модули лунной базы будут постоянно падать микрометеориты, и многие из них способны пробить обшивку корпуса или скафандр.