Лунная пыль

Feb 26, 2017 17:55

Заинтересовался проблемой лунной пыли в связи с планами добычи гелия-3 на Луне. Набрал в поисковике "лунная пыль", походил по ссылкам, вырезал отдельные факты и получилось то, что получилось. Оказывается, очень интересная субстанция! В скобках мои комментарии: (мои комментарии).

(Лунная пыль)

Лунная пыль мелкая, как порошок, но она режет не хуже стекла.

Пыль не просто покрывает поверхность Луны, она поднимается почти на стокилометровую высоту над ней, составляя часть ее экзосферы, где частицы привязаны к Луне силой притяжения, но расположены настолько редко, что почти никогда не сталкиваются.

Сернан сделал несколько зарисовок, показав, как меняется пылевой ландшафт. Сначала потоки пыли поднимались с поверхности и зависали, а потом образовавшееся облако стало видно отчетливее, когда космический корабль приблизился к зоне дневного света. А поскольку ветра для формирования облака не было, его происхождение осталось загадкой. Есть предположение, что такие облака состоят из пыли, но никто не понимает, как они формируются и почему.

(Немного истории открытия, ожидания vs реальность)
Британский астроном Р.А.Литтлтон (Lyttleton, 1956, с.72) предполагал, что слой лунной пыли имеет толщину в несколько километров! Гоулд (Gold, 1955, с.585) также предполагал, что на плоских лунных равнинах чрезвычайно много пыли. Шумейкер (Shoemaker, 1965, с.75) предсказывал, что слой пыли на Луне должен измеряться десятками метров. Азимов (1959, с.36) писал: "Я представляю, как первая космическая станция, выбрав великолепную плоскую площадку для прилунения, медленно садится... и исчезает из виду, погружаясь в пыль".

Однако в 1965 году состоялась конференция по вопросу о структуре поверхности Луны (см. Hess, et al., 1966). На ней, в частности, было сделано следующее заключение: ранние фотографии Рейнджера и исследования оптических свойств рассеянного солнечного света, отраженного поверхностью Луны, показывают, что предсказания о глубине слоя лунной пыли не сбылись! Вопрос окончательно прояснился с появлением на Луне первых космический станций, и особенно - когда на лунную поверхность впервые ступила нога человека. Выяснилось, что слой пыли несравненно тоньше, чем уверяли ученые-эволюционисты - всего 6,5 см! Несмотря на отчаянные попытки пересмотреть представления о скорости отложения пыли или найти механизмы ее уплотнения, толщина слоя пыли на Луне остается весомым свидетельством в пользу молодого возраста Луны. (Последнее утверждение на совести автора утверждения, но мне сама мысль показалась интересной)

Когда Нил Армстронг (Neil Armstrong) и Базз Олдрин (Buzz Aldrin) вернулись с Луны, в багаже у них было более 20 килограммов лунной почвы и камней, которые были упакованы в алюминиевый контейнер с уплотнителями. Благодаря им внутри поддерживалось низкое давление - как на лунной поверхности. Но когда контейнер попал к ученым в космический центр Хьюстона, они обнаружили, что эти уплотнения разрушила лунная пыль. За шесть полетов «Аполлонов» низкое давление не удалось сохранить ни в одном контейнере с лунной породой. (Если эта информация правдива, то уже нарушена чистота экспериментов)

(Лунная пыль очень агрессивна)
Лунная пыль закупоривала отверстия для болтов, загрязняла инструменты, покрывала лицевые стекла шлемов астронавтов и обдирала их перчатки. Очень часто, при работе на поверхности Луны, им приходилось приостанавливать свою работу, чтобы очистить камеры и оборудование с помощью больших - и по большей части неэффективных - щеток.

«Агрессивная природа лунной пыли представляет собой более серьезную проблему для инженеров и для здоровья поселенцев, чем радиация», - написал в 2006 году в своей книге «Возвращение на Луну» (Return to the Moon) астронавт из экипажа «Аполлона-17» Гаррисон «Джек» Шмитт (Harrison (Jack) Schmitt). Эта пыль пачкала скафандры и слоями снимала подошвы лунных ботинок. Пыль проникала вслед за астронавтами и вовнутрь космических кораблей. По словам Шмитта, она пахла порохом, и из-за нее было трудно дышать. Никто точно не знает, какое воздействие эти микроскопические частицы оказывают на легкие человека.

(Лунная пыль - магнитная!)
"Только самые мелкие крупинки (< 20 микрон) полностью реагируют на магнит", замечает Тейлор, но это не страшно, так как именно эти мелкие крупинки чаще всего и составляют главную проблему. Они легче всего проникают в герметичные швы скафандров и забиваются под крышки "запаянных" контейнеров для сбора образцов. И когда Астронавты вошли в лунный модуль в своих пыльных ботинках, мельчайшие частицы пыли взметнулись в воздух, откуда они могли попасть в легкие при вдохе. Это вызвало, по крайней мере, у одного из астронавтов (Шмитта) приступ "сенной лихорадки, спровоцированной лунной пылью". (Возможность проникновения под крышки запаянных контейнеров говорит о сверхтекучести)

В декабре 1972 года астронавтам космического корабля Аполлон-17 Гаррисону Смитту и Юджину Цернану, находясь на поверхности Луны, понадобилось чинить крыло лунного ровера, чтобы избавиться от "павлиньего хвоста" пыли, выбрасываемого из-под их машины.

Пыль на Земле не обладает магнитными свойствами, тогда почему же они присущи лунной пыли?

(О том, что из себя представляет лунная пыль)
"Лунная пыль - это не совсем обычная субстанция", поясняет Тейлор. "Каждая крошечная крупинка лунной пыли покрыта слоем стекла толщиной лишь в несколько сот нанометров - 1/100 диаметра человеческого волоса". Тейлор и его коллеги исследовали это покрытие с помощью микроскопа и обнаружили "миллионы мельчайших вкраплений железа, взвешенных в стекле, словно звезды в небесах". Эти вкрапления железа и служат источником магнитных свойств.

Изучая лунную пыль, австралийские исследователи из Технологического университета Квинсленда обнаружили, что микроскопические стеклянные пузырьки, которые входят в ее состав, содержат пористое вещество, состоящее из наночастиц.

Многие странные свойства лунной почвы объясняются наличием в ней большого количества наночастиц, происхождение которых до сих пор остается неизвестным, поскольку такие мелкие частички невозможно получить, даже шлифуя скальные породы Луны.

Ученые смогли получить трехмерное изображение содержащегося в них вещества, и вместо ожидаемого газа там обнаружилась некая очень пористая субстанция, содержащая большое количество наночастиц. И это означает, что к происхождению наночастиц космос не имеет никакого отношения - они «рождались» раньше стеклянных пузырьков.

Движение отдельной частицы пыли напоминает маятник или колебательный процесс.
Мы установили, что это новый класс движения пыли. (!!)
Previous post Next post
Up