• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19 января, 12:49
Александр Березин
4
2,7 тыс

Ученые предложили способ спасти лунный транспорт от электричества вечной ночи

❋ 4.6

Любое перемещение по лунной поверхности в зоне вечной ночи быстро насыщает двигающийся объект электростатическим зарядом. Это не просто увеличивает налипание пыли, но и создает опасность электростатического разряда высокого напряжения, который может повредить электронику. Похоже, есть пара способов существенно снизить тяжесть этой проблемы.

Луномобиль, снимок 31 июля 1971 года / © NASA, David Scott

Американские исследователи попробовали рассчитать, как будет меняться угроза электростатических разрядов для лунного транспорта с разными параметрами в глубоко затененных кратерах Луны. Самый очевидный способ борьбы с ней оказался неработающим. Зато пара других, кажется, могут дать серьезные результаты, как минимум для луноходов, если не луномобилей. Результаты работы опубликовали в Advances in Space Research.

Перемещение по Луне — одна из самых серьезных проблем при ее исследовании. Человеку оно дается непросто, потому что лунные скафандры массой больше центнера. И хотя сила тяжести на Луне меньше, но преодоление инерции точно такое же, то есть движение в скафандре ощущается по-настоящему тяжело. Описания американских астронавтов первой лунной гонки показывают это вполне ясно.

Альтернативой хождению еще в 1970-х стали луномобили — астронавты достигали на них скорости до 18 километров в час, что приводило даже к временному отрыву колес от поверхности (после неровностей). Но вместе с плюсами были и минусы: при движении на луномобилях накапливался электростатический заряд, и это создавало целый букет проблем.

Электростатика повышала прилипание пыли. Да и та пыль, что поднималась из-под колес луномобилей из-за трения о реголит, становилась заряженной. В итоге ее налипание быстро снижало эффективность работы радиаторов, рассеивавших тепло. Это снижало безопасную мощность работы луномобиля. Когда крыло над колесом одного из луномобилей оторвало, пыль засыпала астронавтов так, что они не могли ехать. Из-за электростатики она часто «левитировала», вместо того, чтобы сразу осесть.

Новая лунная гонка добавила к этому еще больше сложностей. Сейчас в США считают самой перспективной для исследования зону вечной тени в лунных кратерах, где американские ученые рассчитывают найти много водного льда.

Колесо луномобиля после его починки (скотчем примотали карту вместо куска крыла). Хорошо видна опасная из-за своей абразивности пыль на узлах луномобиля. Та же пыль приводила к тому, что скафандры уже после первого выхода травили воздух / © NASA, David Scott

Авторы новой работы констатировали, что в зоне вечной тени нет солнечного ветра (его блокируют стенки кратеров). Плазма солнечного ветра имеет высокую проводимость, поэтому с ней часть электростатического заряда уносится с поверхности Селены — в том числе и с едущего по ней колесного транспорта. Поэтому, входя в затененные зоны, любой транспорт сразу начнет накапливать заряд куда быстрее, чем на открытой местности. Напряжение статики может достичь таких величин, что повредит электронику, управляющую луноходом или луномобилем. Не исключены и проблемы со связью.

Исследователи попробовали рассчитать, можно ли решить проблему за счет электрической изоляции колес от остального транспортного средства. Оказалось, что это плохая идея: на колесах в итоге заряд будет накапливаться намного быстрее, провоцируя налипание на них пыли и другие проблемы. Напротив, эффективнее будет обеспечить полную проводимость лунохода, чтобы заряд распределялся по нему равномернее.

Затем расчеты показали еще два пути смягчения проблемы электростатики в зонах вечной тени. Во-первых, если спускаться в кратер держа Солнце перед собой, то солнечный ветер снизит накопление заряда до того, как светило не исчезнет с горизонта. Напротив, если спускаться держа Солнце за спиной, рассеивание заряда снизится.

Во-вторых, мощным средством снижения заряда будет тихоходность. Если двигаться не быстрее 0,72 километра в час, скорость рассеяния заряда от транспортного средства будет выше, чем скорость его накопления, то есть проблема вообще не возникнет.

С практической точки зрения луноходы вполне способны двигаться так медленно без снижения производительности. Рекордный по дальности и средней скорости «Луноход-2» прошел 39 километров за четыре месяца, то есть был в несколько раз медленнее указанной скорости.

А вот с луномобилями все не так: из-за возможностей водителя, они поддерживали среднюю скорость девять километров в час, что выше безопасного уровня. Снизить ее до рекомендаций можно, но непрактично: даже в скафандре человек будет двигаться быстрее.

Дополнительной проблемой продолжает оставаться накопление заряда на скафандрах. Людям придется спуститься в зону вечной тени, потому что иначе обследовать ее эффективно не получится. При трении ботинок о реголит тоже действуют трибоэлектрические силы, поэтому проблему перемещения будущей американской лунной экспедиции в кратеры вечной тени пока нельзя считать вполне решенной.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
17 февраля, 10:00
ФизТех

Ученые из Института космических исследований РАН и МФТИ раскрыли химический механизм, объясняющий появление молекул воды на поверхностях астероидов.

17 февраля, 15:30
МГППУ

Пластичность мозга — его способность перестраиваться под влиянием приходящей информации. Это свойство необходимо для обучения и адаптации. Пластичность особенно высока в детском и юношеском возрасте, она помогает быстро выучить иностранный язык и освоить сложные моторные навыки (например, фигурное катание). Ресурс пластичности есть и у пожилых людей — благодаря альтернативным нейронным сетям они восстанавливаются после травмы или инсульта. Как выясняется, высокая пластичность это не всегда хорошо. Нарушение тонкого баланса между пластичностью и стабильностью может вести к неприятным последствиям, таким как хроническая боль, тиннитус (звон в ушах) и фобии.

17 февраля, 14:25
Любовь С.

Пройдя перигелий 30 октября 2025 года — ближайшую к Солнцу точку на своей траектории, — 3I/ATLAS буквально взорвалась активностью: объект выбросил мощные потоки воды, монооксида углерода (СО), углекислого газа (СО₂) и органических молекул, превратившись в полноценную комету. Наблюдения с помощью космической обсерватории SPHEREx впервые позволили увидеть, как вещество из другой звездной системы начинает полностью испаряться под Солнцем, раскрывая свой изначальный химический состав.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

12 февраля, 11:41
Александр Березин

На наземные растения, в основном деревья, приходится 80 процентов всей биомассы Земли, 450 миллиардов тонн сухого углерода и более двух триллионов тонн «живого веса». Поэтому идея сажать новые леса для связывания СО2 из атмосферы долго казалась логичной. Новые данные показали, что реальность заметно сложнее.

12 февраля, 08:19
Полина Меньшова

«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария
Вячеслав Болдырев
4 недели назад
-
0
+
Американцы не были и сейчас не полетят на луну Голливуд готовит очередной фильм для дураков! А там и китайцы подтянутся скопируют как обычно ,,,,,,,,
Volody Balinov
4 недели назад
-
0
+
Я пожалуй предполагаю каким образом возможно снимать электростатику с техники и скафандров. Я не буду озвучивать здесь свою идею.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно