Скрытая угроза лунных микрометеоритных потоков
Луна лишена значительной атмосферы, погоды и ветра. Тем не менее, она подвергается невидимому бомбардировке, более настойчивой, чем любые земные штормы — постоянному дождю микрометеороидов, крошечных участков камня и металла, движущихся со скоростью до 70 километров в секунду. В свете подготовки программы NASA «Артемида» к созданию постоянной лунной базы понимание этой скрытой угрозы становится критически важным для обеспечения безопасности будущих астронавтов.
Недавний анализ, проведенный Даниэлем Яхаломом, опубликованный на сервере препринтов arXiv, количественно оценивает интенсивность этого бомбардировочного воздействия. Используя Метеоритную инженерную модель NASA, исследователи рассчитали частоту ударов для гипотетической лунной базы, размером приблизительно с Международную космическую станцию. Числа очень тревожные — от 15,000 до 23,000 ударов в год от частиц массы от одной миллионной грамма до 10 граммов.
Эти столкновения не бывают незаметными. Даже частица массой всего 1 микрограмм, которая невидима невооруженным глазом, ударяется с достаточной энергией, чтобы образовать кратер на металле и потенциально повредить оборудование. В отличие от Земли, где наша густая атмосфера испаряет большую часть обломков до того, как они достигают поверхности, вакуум Луны не предоставляет такой защиты. Каждый микрометеорит, приближающийся к лунной поверхности, касается ее с гиперскоростью.
Однако угроза не равномерна по всей лунной поверхности. Команда Яхаломы обнаружила, что частота ударов варьируется в зависимости от местоположения, при этом полюса Луны испытывают наименьшее бомбардирование, что является радостной новостью, поскольку NASA нацелено на южный полюс для своей первой базы «Артемиды». Наивысшие уровни ударов происходят около субземной долготы, в регионе, который постоянно обращен к нашей планете. Между этими крайностями частота ударов варьируется в диапазоне примерно 1,6.
Почему важна география? Ответ кроется в сложных взаимоотношениях Луны с Землей и Солнцем. О орбита Луны защищает определенные регионы от метеоритных потоков, в то время как другие области остаются более подверженными. Понимание этих паттернов помогает планировщикам миссий выбирать участки, которые предлагают естественную защиту наряду с другими необходимыми ресурсами, такими как доступ к водяному льду и связь с Землей.
Системы защиты будут необходимы независимо от расположения. Исследователи смоделировали, как алюминиевые щиты Уиппл, те же многоуровневые системы защиты, используемые на Международной космической станции, будут работать на Луне. Эти щиты работают, разбивая входящие частицы на жертвенном внешнем слое, распределяя энергию удара, прежде чем она достигнет критически важного оборудования или стен обитаемого модуля.
Анализ предоставляет дизайнерам миссий математическую модель, описывающую, сколько ударов смогут прорваться через защитные щиты в зависимости от их характеристик и расположения. Это позволяет инженерам рассчитать точную толщину защиты, необходимую для снижения рисков до приемлемых уровней, не добавляя ненужной массы конструкциям, запущенным с Земли.
Для астронавтов, проживающих месяцы на лунной базе, этот в значительной мере невидимый дождь обломков станет частью повседневной жизни, напоминая о том, что даже на нашем ближайшем небесном соседе космос остается в корне враждебным для нашего существования.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
