Землянам угрожает месячная пыль: это доказал уникальный эксперимент ученых
Подробности изыскания специалисты рассказали «МК»
О необычных эффектах лунной пыли ученым популярно из нескольких источников: фото сияющего пылевого зарева передавали еще американские посадочные аппараты Surveyor, эти эффекты фиксировали оптические приборы советского «Лунохода», их наблюдали американские астронавты. Образчики реголита впервые доставили на Землю автоматические аппараты «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24», а также янки по программе «Аполлон». А об агрессивных свойствах лунной пыли рассказали собственно американские астронавты, которые высаживались на поверхность спутника в рамках пилотируемого проекта Apollo с 1969 по 1972 годы. Но обо всем по распорядку.
Для начала разберемся, что представляет собой лунная пыль и что доподлинно популярно ученым. Слой пыли на поверхности Луны образуется в итоге «бомбардировки» скальной породы спутника микрометеоритами. За несколько биллионов лет частицы реголита измельчились до микронных размеров. Если посмотреть на одну из них под микроскопом, мы увидим остроконечную оплавленную минеральную субстанцию с вкраплением кварца и железа.
— Отчего она имеет острые окончания?
— Потому что на Луне нет ни ветра, ни воды, какие на Земле сглаживают наши земные пылинки и песок на сберегаю моря.
— А из-за чего пыль поднимается на высоту нескольких метров?
— Это выходит в основном из-за фотоэмиссии электронов с поверхности Луны — в итоге этого освещенная поверхность Луны заряжается положительно, а облако фотоэлектронов над ней — негативно. Из-за разницы потенциалов и возникает электрическое поле, какое поднимает мельчайшие частицы реголита — лунную пыль — наверх.
Есть экспериментальные факты подъема таких частиц над поверхностью в зоне терминатора (это граница света и тени), где создаются условия для наблюдения свечения этих крупиц, рассеивающих солнечное излучение, — если наблюдатель есть в тени и смотрит в сторону горизонта, за которым скрылось Солнце, то он может следить «пылевое зарево».
— Расскажите об агрессивных свойствах пыли. Как ей удается выводить из построения космическую технику?
— Согласно теоретическим расчетам, левитирующие крупицы лунной пыли обладают энергией, которая, в частности, заставляет их обращаться вокруг своей оси, при этом скорость такого вращения может достигать десятков и сотен тысяч витков в секунду. В совокупности со своей остроконечной формой вращающие пылинки по своему воздействию напоминают азиатское морозное оружие ниндзя — сюрикены, или микроскопическую циркулярную пилу, и за счет этого, как мы находим, обладают повышенной способностью агрессивно воздействовать на любую поверхность. Соответственных исследований, достоверно подтверждающих это свойство, мы пока не проводили. Но, видимо, собственно из-за повышенной адгезии частицы осаждаются на скафандры и проникают сквозь резиновые уплотнители посадочных аппаратов. Известно, что лунная пыль затрудняла труд робототехнических систем, бурение грунта и многие другие механизированные труды.
Вот что рассказывал о лунной пыли астронавт экспедиции Apollo-17 Юджин Сернан: «…это поразительная предмет. Она мягкая, как снег, но в то же время напоминает абразив. Она цеплялась к скафандрам, перчаткам, липла к ботинкам, ко всем открытым поверхностям и даже проникала сквозь некоторые поверхности». Астронавты даже определили ее запах — она напомнила им отработанный порох. Разумеется, почувствовать запах прямо на Луне они никак не могли — это случилось после труды, когда первопроходцы пытались тщательно очистить свою платье перед тем, как войти в посадочный модуль. Несмотря на все попытки освободиться от пыли во внешнем отсеке, она все равно попадала внутрь.
— Откуда мог показаться запах пороха?
— Конечно, к пороху лунная пыль не имеет никакого взаимоотношения. Видимо, попадая из естественной обстановки лунного вакуума в атмосферу посадочного модуля, крупицы пыли окисляются или взаимодействуют с другими молекулами атмосферы корабля, образуя вещества, аромат которых напоминает запах пороха.
Астронавты чувствовали не лишь запах пыли — некоторые жаловались на раздражение дыхательных линий и кожи после возвращения в посадочный модуль. Не исключено, что токсичность месячной пыли может отражаться и на будущем состоянии здоровья астронавтов. Так, группа ученых из Института биохимии им. А.В.Палладина Национальной академии наук Украины ввела, что ультрадисперсные частицы могут длительное время сохраняться в назализованный полости, бронхах и альвеолах легких.
Сейчас, собрав все, что популярно о лунной пыли, ученые хотят создать специальный прибор для установки на российский посадочный аппарат «Луна-25». Им значительно измерить концентрацию частиц над поверхностью Луны, их массу, заряд, скорость. Уместно, кроме той скорости, что они развивают, вращаясь вокруг своей оси, пылинки под поступком электростатических сил и силы тяготения еще двигаются и над поверхностью Луны — у них кушать своя траектория, и ее особенности также хотели бы узнать специалисты ИКИ РАН при поддержки создаваемого прибора.
— Создание прибора — дело непростое, — сообщает Захаров, — ведь мы только приблизительно знаем параметры крупиц, которые собираемся изучать. С этой целью мы сделали вакуумную установку, какая моделирует условия у поверхности Луны. В ней есть инжектор пылевых заряженных крупиц, и эти частицы воздействуют на макет нашего прибора, «отлавливает» их и фиксирует. Вот только роль пыли из реголита у нас пока играет металлический порошок — крупицы размером в десятки микрон. В будущем мы все же намерены заменить их на силикатные, какие более похожи на «лунные».
