Колонизация Луны — одна из самых старых тем в научной фантастике и, по совместительству, одна из тех вещей, которые могут быть воплощены в ближайшем будущем. Не смотря на то, что человеческая нога не ступала на поверхность Луны уже долгие годы, она способна выступить неплохим испытательным полигоном для технологий, которые пригодятся первым колонизаторам Марса. Однако при всей простоте и доступности у Луны есть одна проблема — пыль.
Некоторые из этих пионеров космонавтики жаловались на лунную пыль, которая часто сопротивляется попыткам избавиться от нее даже после интенсивной чистки. Харрисон «Джек» Шмитт, побывавший на Луне в составе «Аполлона-17» в 1972 году, умудрился заработать аллергию на этот материал и сказал, что он пахнет "отработанным порохом".
Ученые объясняют, что проблема с лунной пылью в том, что она не похожа на ту, что накапливается на книжных полках на Земле. Лунная пыль постоянно залита солнечным излучением, которое придает материалу электрический заряд. Этот заряд, в свою очередь, делает пыль еще более липкой, почти как носок, который только что достали из сушилки. Также эта пыль имеет четкую структуру.
Исследование, опубликованное недавно в журнале Acta Astronautica, посвящается именно очистки поверхностей от надоедливой и вездесущей пыли, которой обильно покрыта Лунная поверхность. Космонавты, идущие или проезжающие по лунной поверхности, поднимают огромные количества этого прекрасного материала, также называемого реголитом. И так как из-за магнетизма удалить его привычными средствами не так просто, ученые предложили использовать электронный луч, устройство, которое выпускает концентрированный (и безопасный) поток отрицательно заряженных частиц с низкой энергией.
Согласно теории, разработанной на основе недавних научных исследований того, как пыль естественным образом поднимается на поверхность Луны, такое устройство может превратить электрические заряды на частицах пыли в оружие против них. Если вы ударите слой пыли потоком электронов, сказал Ван, эта пыльная поверхность будет собирать дополнительные отрицательные заряды. Вставьте достаточно зарядов в промежутки между частицами, и они могут начать отталкивать друг друга - так же, как это делают магниты, когда неправильные концы сжимаются вместе.
Один из авторов работы сказал следующее:
Заряды становятся настолько большими, что отталкиваются друг от друга, а затем с поверхности взрывается пыль.
Чтобы проверить свою теорию, команда исследователей из Лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP) загрузили в вакуумную камеру различные материалы, покрытые произведенным NASA «имитатором луны», напоминающим лунную пыль.
И действительно, после наведения электронного луча на эти частицы пыль рассыпалась, при том всего за несколько минут. Этот трюк работал и с широким спектром поверхностей, включая ткань скафандра и стекло. По словам ученых, эта новая технология направлена на очистку мельчайших частиц пыли, которые трудно удалить щетками. Метод смог очистить пыльные поверхности в среднем на 75-85%.
В настоящее время исследователи экспериментируют с новыми способами увеличения очищающей способности своего электронного луча, однако уже на данном этапе понятен невероятный потенциал технологии. NASA экспериментировало с другими способами удаления лунной пыли, например, путем встраивания сети электродов в скафандры. Однако электронный луч может быть намного дешевле и проще в использовании.
Воображение авторов работы рисует картины будущих экспедиций, в которых лунные астронавты могут просто оставить свои скафандры висящими в специальной комнате или даже за пределами своей среды обитания, и очистить их после долгого дня, проведенного в пылевой завесе. Всю работу за них сделают электроны.
