Kako će se NASA nositi s problemom mjesečeve prašine za slijetanje Artemide na Mjesec?

apollo program problem lunarne prašine

Na Apollu 15 članovi posade nisu mogli vidjeti da se spuštaju na rub širokog kratera. Nakon gašenja motora, lunarni se modul ljuljao unatrag oko 11 stupnjeva u krateru sve dok stražnji stopalica nije dodirnula tlo. Prednji jastučić za noge tada je bio od tla, bez ikakve težine. Ovaj nagib od 11 stupnjeva bio je blizu projektnih granica za lunarni modul. (Slika zasluga: NASA)



Studijski su se timovi vratili pogledati podatke o slijetanju na Mjesec Apollo kako bi procijenili koliko je mjesečevog terena izbačeno u svemir.



Ne samo da je posadu Apolla zamagljivala nanesena prašina, što je otežavalo slijetanje, već su i velike količine stijene i krhotina poslane tijekom slijetanja na raketni pogon.

NASA namjerava postaviti astronaute na Mjesec do 2024. godine, pa što učiniti s problemom prašine? Znanstvenici pokušavaju smisliti zaobilazna rješenja za koja se čini da su potrebna da bi putovanje na Mjesec postalo rutina.



Povezano: Mjesečevo naslijeđe: 45 fotografija misije Apollo Moon

Apolonove uspomene

Prvo, postoji nekoliko povijesnih izvještaja o sigurnom slijetanju ljudi na Mjesec, počevši od samog prvo slijetanje na Mjesec Apollo, u srpnju 1969. godine . Dok je Neil Armstrong, zapovjednik mjesečevog modula Eagle, odražen u tehničkom izvještaju, 'na nešto manje od 100 stopa, počeli smo dobivati ​​prozirnu ploču pokretne prašine koja je pomalo zaklanjala vidljivost. Kako smo se spuštali, vidljivost se nastavila smanjivati. '

Slično, na Apolon 12 , Pete Conrad naletio je na toliko prašine da je zaslijepio dok se posljednji put spustio na površinu. Kasnije je ispričao da je 'prašina otišla koliko sam ja mogao vidjeti u bilo kojem smjeru i potpuno izbrisali kratere i bilo što drugo ... Nisam mogao reći što je ispod mene. Znao sam da sam na općenito dobrom području i samo ću morati ugristi metak i sletjeti, jer nisam mogao reći postoji li dolje krater ili ne. '



Nekoliko slijedećih zapovjednika desantnog Apolona primijetilo je sličnu zabrinutost.

apollo program problem lunarne prašine

Prašina se istiskuje ispušnim plinovima sa Mjesečevog pristaništa misije Apollo 15, Falcon.(Slika zasluga: NASA)

Učiniti loš dan



NASA se nada da će pouke iz Apollo ere primijeniti na buduće lunarne misije.

'Da parafraziramo stari bromid, oni koji zaboravljaju prošlost osuđeni su na slijetanje', rekao je Chirold Epp, voditelj projekta za tehnologiju autonomnog slijetanja i izbjegavanja opasnosti u NASA -inom svemirskom centru Johnson u Houstonu.

'Nakon što sam pogledao slijetanje u Apollo, došao sam do dva zaključka: prvo, te su posade izvršile posao. Drugo, podaci s nekoliko slijetanja podupiru ideju koju moramo dati budući Mjesečevi slijetači više informacija za povećanje vjerojatnosti uspjeha misije ', dodao je Epp.

Epp je rekao da ako se Mjesečev modul zaustavi pod kutom većim od 12 stupnjeva, astronauti se možda neće moći lansirati s površine. 'Dakle, ako je posada sletjela na brdo ili s podnožjem ili dva na veliku stijenu ili u krater, to bi moglo biti loš dan', rekao je.

apollo program problem lunarne prašine

Tijekom misije Apollo 12, astronaut Pete Conrad naišao je na toliko prašine da je njegov posljednji silazak na površinu obavljen u slijepoj ulici, slijećući na rub kratera.(Slika zasluga: NASA)

Fizika ispuha rakete

' Mjesec je tijelo niske gravitacije i bez zraka, zbog čega se učinci raketnog pramena razlikuju od onih koje doživljavamo na Zemlji ', rekao je Philip Metzger, planetarni znanstvenik sa Svemirskog instituta Florida na Sveučilištu Central Florida (UCF) u Orlandu.

'Na Zemlji stijene putuju najdalje, dok se prašina zaustavlja samo na maloj udaljenosti zbog Zemljine atmosfere', rekao je Metzger za demokratija.eu. 'Na Mjesecu je upravo suprotno, a prašina ide najbrže i najdalje. Prašina može uzrokovati ozbiljna oštećenja na površinama materijala ako sletimo preblizu drugog hardvera na Mjesec ili u njegovoj orbiti. '

Ispuh motora lunarnog landera velikom brzinom puše prašinu, tlo, šljunak i kamenje te će oštetiti okolni hardver - poput lunarnih predstraža, rudarskih operacija ili povijesnih mjesta - osim ako je izbacivanje pravilno ublaženo, rekao je Metzger.

Tijekom posljednjih 20 godina, istraživači su razvili dosljednu sliku fizike raketnih ispuha koji pušu u Mjesečevo tlo, 'ali postoje značajne praznine', rekao je Metzger. 'Nijedna trenutno dostupna metoda modeliranja ne može u potpunosti predvidjeti učinke. Međutim, osnove se razumiju dovoljno dobro za početak projektiranja protumjera. '

Povezano: Mjesečna žurba: privatni planovi za slijetanje na Mjesec

apollo program problem lunarne prašine

Apollo 14 bliski poziv: desantni brod misije doživio je nagib od 7 stupnjeva.(Slika zasluga: NASA)

Tražim: lansirne rampe

Metzger i drugi članovi tima u UCF -ovom Centru za lunarnu i asteroidnu površinsku znanost (CLASS) kažu da su jastučići za slijetanje potrebni za misije koje više puta posjećuju lunarnu predstražu.

Za slijetanje na Mjesec, istraživanje CLASS pokazalo je da je pjeskarenje koje će se dogoditi na lunarnoj postaji neprihvatljivo jer će pretjerano degradirati optiku, solarne ćelije, površine za termičku kontrolu i pokretne spojeve na mehanizmima. Utjecaji puhanja kamenja također bi mogli slomiti hardver.

Istraživači Svemirskog instituta Florida istražuju metode za ublažavanje učinaka ovih eksplozija, poput sinteriranja mjesečevog regolita. Također razmatraju robotiku za buldožerstvo i izgradnju bermi, kao i razmatranje upotrebe šljunka ili opločnika. Oni zajedno s tvrtkama za strojno učenje organiziraju niz natjecanja u robotici za tehnologije izgradnje podloga za daljnje unaprjeđenje potrebnih sposobnosti robotike.

'NASA potencijalne probleme izbacivanja povezane s interakcijom plohe s raketnim motorom shvaća vrlo ozbiljno', rekao je Robert Mueller, viši tehnolog i glavni istraživač u Uredu za istraživačke sustave i razvoj u NASA -inom svemirskom centru Kennedy na Floridi.

To je s dobrim razlogom, rekao je Mueller; budući slijetači ljudi će imati više problema s efektima perjanica od letelica Apollo zbog većeg potiska motora. NASA -ini istraživači razvijaju koncepte za slijetanje na Mjesec i lansirne rampe za slijetače s posadom.

Svemirska agencija trenutno poduzima korake za procjenu mogućih učinaka u vakuumskom okruženju Mjeseca, rekao je Mueller za demokratija.eu, s novim kodovima za računalno modeliranje koji su bili u razvoju kroz NASA -ine programe za inovacije malih poduzeća i programe za prijenos malih poduzeća.

apollo program problem lunarne prašine

Istraživači istražuju potrebu za slijetanjem za misije koje više puta posjećuju lunarnu predstražu.(Kredit za sliku: Rob Mueller, Swamp Works, NASA, KSC)

Uhvaćeno kamerom

Nikada nije bilo zajedničkih napora za ublažavanje problema mjesečeve prašine, rekla je Michelle Munk, voditeljica sposobnosti sustava ulaska, spuštanja i slijetanja u NASA -inom istraživačkom centru Langley u Hamptonu u Virginiji. 'Imamo' proizvodni 'kod za predviđanje onoga što će se dogoditi - ali nije potvrđen podacima, pa stvarno ne znamo koliko su dobra predviđanja.'

Munk je rekao da je posebno izazovno provesti realističan zemaljski test za mjesečevo okruženje, koji bi pružio dobre 'istinite' podatke. NASA-ina Uprava za svemirsku tehnologiju nedavno je započela projekt koji ima i komponente za zemaljsko testiranje i računalno modeliranje.

Osim toga, Munk je glavni istraživač za četiri stereo kamere koje će se nositi na Mjesečevom landeru Nova-C Intuitive Machines, koji bi trebao biti lansiran 2021. godine na raketi SpaceX Falcon 9 u okviru NASA-inog programa Commercial Lunar Payload Services. Korisni teret naziva se Stereo kamerama za proučavanje lunarne površine (SCALPSS).

SCALPSS se razvija u NASA -i Langley i koristi tehnologiju kamera koja se koristi u agencijama Ustrajnost rovera Mars 2020 , Rekao je Munk. Skupina kamera snimit će video zapise i podatke o slikama perjanice landera dok oblak počinje utjecati na Mjesečevu površinu sve do gašenja motora, što je kritično za buduće lunarne i marsovske dizajne vozila, rekla je.

Leonard David je autor knjige ' Mjesečeva žurba: Nova svemirska utrka , 'objavio National Geographic u svibnju 2019. David je dugogodišnji pisac za demokratija.eu, izvještavao je o svemirskoj industriji više od pet desetljeća. Pratite nas na Twitteru @Spacedotcom ili Facebook .

PONUDA: Uštedite najmanje 56% uz našu najnoviju ponudu časopisa!

Časopis All About Space vodi vas na putovanje zadivljujuće kroz naš Sunčev sustav i šire, od nevjerojatne tehnologije i svemirskih letjelica koje čovječanstvu omogućuju izlazak u orbitu, do složenosti svemirske znanosti. Pogledajte ponudu