Ученые предложили способ спасти лунный транспорт от электричества вечной ночи
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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые РТУ МИРЭА и Сибирского федерального университета создали программный комплекс, который анализирует учебные планы вузов быстрее секунды и находит в них слабые места. Большинство учебных планов содержат скрытые противоречия, дублирования и неочевидные перекосы в подготовке специалистов. Это важно, потому что от качества учебного плана напрямую зависит, какие реальные навыки получат студенты и насколько они будут востребованы работодателями.
Наскальное искусство палеолита — большая редкость для Британии, а рисунки в пещере Бейкон-Хоул, открытые в 1912 году, почти 100 лет считались природным явлением. Международная группа исследователей не только повторно обнаружила эту панель, но и с помощью химического анализа пигмента доказала ее антропогенное происхождение и возраст около 17 тысяч лет, вернув находке статус одного из древнейших памятников символической деятельности человека на Британских островах.
Значение вилочковой железы (тимуса) для здоровья и долголетия, возможно, сильно недооценивалось. Как показали результаты двух новых исследований, нормально функционирующий во взрослом возрасте тимус — залог здорового старения, долгой жизни и высокой выживаемости при раке.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Около четырех миллиардов лет назад Солнечная система пребывала в хаосе: гигантские планеты сближались, меняли орбиты и выбрасывали своих соседей в межзвездное пространство. Хотя шансы на «выживание» лун Юпитера и Урана в этот период были крайне малы, астрономы показали, что их судьба может хранить следы древней катастрофы с участием «потерянной» планеты.
Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии