Физики придумали, как создать «пылесос» для Луны — Naked Science
6 минут
Мария Азарова

Физики придумали, как создать «пылесос» для Луны

4.5

Воздействие потоком электронов в вакуумной камере заставило лунную пыль (точнее, ее имитацию) отскакивать от различных поверхностей.

Лунная пыль
На этом фото, сделанном в 1972 году, видна лунная пыль, прилипшая к ботинкам астронавта Харрисона Джека Шмитта / © NASA

Мелкая пыль, образующаяся на поверхности спутника Земли в результате естественных процессов или деятельности человека, может запросто прилипать, например, к скафандрам космонавтов, солнечным батареям и различной технике. Эта проблема настолько беспокоит специалистов, что ее даже рассматривали как одно из технических препятствий для будущих исследований Луны. 

По рассказам астронавтов, эти мелкие, как порошок, частички, которые способны резать не хуже стекла, крайне сложно удалить и после интенсивной чистки: их липкости способствует электрический заряд. А у Харрисона Шмитта, побывавшего на Луне в составе миссии «Аполлон-17» в декабре 1972 года, даже началась аллергия — или, по его словам, «лунная сенная лихорадка». Внутри космического аппарата пыль пахла как жженый порох.

В последние годы ученые разрабатывали несколько технологий, которые в перспективе помогут бороться с пылью на спутнике нашей планеты. А ученые из Колорадского университета в Боулдере (США) представили новый метод, в основе которого лежит электронный луч, «удаляющий» пыль с поверхностей. Их работа опубликована в журнале Acta Astronautica.

Имитация лунной пыли под микроскопом / © Лаборатория IMPACT

“Недавние исследования электростатического подъема пыли показали, что излучение и поглощение вторичных электронов или фотоэлектронов внутри микрополостей, образующихся между частицами пыли, может вызывать накопление значительных отрицательных зарядов на окружающих частицах. Последующие силы отталкивания между этими частицами способны вызвать их высвобождение с поверхности. В своих экспериментах мы использовали мелкие частицы “имитатора Луны” диаметром менее 25 микрометров”, — пишут ученые. 

Вакуумная камера с “имитатором лунной пыли” / © Лаборатория IMPACT

Таким образом, новая технология способна превратить электрические заряды на частицах пыли в оружие против них. Если воздействовать на слой лунной пыли потоком электронов (электронные пучки), ее поверхность будет собирать дополнительные отрицательные заряды. А если добавить заряды в промежутки между частицами, они начнут сразу же отталкивать друг друга — как два одинаковых полюса магнита.

Отскакивающая от поверхности лунная пыль / © Лаборатория IMPACT

Свою идею физики решили проверить при помощи вакуумной камеры, в которую погрузили различные материалы, покрытые созданным в NASA «имитатором лунной пыли». Авторы разработки рассказали, что после наведения электронного луча на частицы пыль начала буквально отскакивать и подпрыгивать.

Что примечательно, это сработало с различными поверхностями, включая материал скафандров и стекло. Таким образом ученым удалось очистить покрытые пылью ткани и предметы в среднем на 75-85% примерно за 50-100 секунд (зависит от толщины слоя) при оптимизированных параметрах электронного пучка (порядка 230 эВ, минимальная плотность тока — от 1,5 до 3 мкА / см2).

Важно то, что новая технология может оказаться относительно дешевой и ее будет легко реализовать: например, представляют физики, однажды члены экипажа лунной миссии смогут просто оставить свои скафандры в специальной камере, а потоки электронов за небольшой промежуток времени очистят их от этих мелких частиц. Кроме того, в дальнейшем физики планируют сосредоточиться на удалении последнего, более глубокого слоя лунной пыли, а также протестировать альтернативный метод — с использованием ультрафиолетового излучения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
26 ноября
32 минуты
Илья Ведмеденко

Недавние события в Нагорном Карабахе показали, что победить в современной войне, не имея ударных беспилотников, сложно. Россия пока отстает от стран Запада, Китая, Израиля и даже Турции, но делает все возможное, чтобы сократить этот разрыв.

Вчера, 13:35
4 минуты
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

Вчера, 18:57
2 минуты
Илья Ведмеденко

Перспективный китайский авиалайнер C919 допустили до финального этапа испытаний — завершающих летных тестов и сертификации.

23 ноября
5 минут
Денис Гордеев

До нынешнего года эти окаменелости видели воочию считаные десятки людей.

24 ноября
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из США, изучавшие миссисипских аллигаторов, показали, насколько те способны к регенерации хвоста. Оказалось, что они вполне имеют такую возможность, однако вновь отращенный орган отличается от настоящего. По мнению исследователей, открытие поможет в дальнейшем изучении способности живых организмов к регенерации, а затем, возможно, и в разработке лечения определенных заболеваний.

23 ноября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 23:30 (мск), должно состояться историческое событие: Китай намерен запустить станцию «Чанъэ-5». Она соберет лунные образцы и вернется на Землю.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
7 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: