Учёные нашли способ бороться с лунной пылью с помощью электричества

Лунная пыль остаётся одной из главных проблем для долгосрочного пребывания человека на Луне. Её острая и липкая структура заставляет частицы прилипать ко всему — от солнечных панелей до лёгких астронавтов. Учёные продолжают искать эффективные методы борьбы с этим материалом, которые можно безопасно использовать на поверхности спутника.

Исследователи из института Georgia Institute of Technology представили два типа гибких электродинамических щитов (Electrodynamic Dust Shields, EDS), способных активно отталкивать пыль с любых поверхностей. Принцип их работы основан на эффекте «электрической занавеси»: заряженные и нейтральные частицы отталкиваются электрическим полем, создаваемым щитом.

Для экспериментов использовали две разновидности электродов. Медные EDS — экономичный и легко формируемый материал — показали высокую эффективность на изогнутых поверхностях, удаляя более 90% уже осевшей пыли при напряжении свыше 3кВ. Однако многократные изгибы могут приводить к трещинам в электродах, что ограничивает их мобильность.

Альтернативой стали электроды из химически модифицированного восстановленного оксида графена (CMrGO), разработанные специально для выдерживания циклических деформаций и экстремальных температурных перепадов на Луне. Их эффективность удаления уже осевшей пыли составила около 60%, однако обе системы практически полностью блокировали налипание пыли при активном «динамическом» воздействии, имитирующем перемещение частиц.

Эксперименты проводились с использованием аналога лунного реголита в условиях пониженного давления и ультрафиолетового облучения, имитирующего среду, в которой находятся частицы на Луне. Учёные отмечают, что материал в симуляции не полностью повторяет свойства настоящей лунной пыли: он имеет менее острые кромки, а ультрафиолетовая зарядка — лишь приближение к естественной фотоинициации.

На практике гибкие EDS могут стать полезными для защиты обитаемых модулей, роверов и оборудования от налипания пыли, которая усложняет работу солнечных панелей, датчиков и оптики. NASA уже опробовало систему EDS в миссии Firefly Blue Ghost для защиты радиаторов и стеклянных элементов прямо на Луне.

Хотя в ближайших миссиях системы ещё не применяются, рост числа пилотируемых и роботизированных лунных программ США и Китая делает перспективу их широкого использования весьма вероятной. Гибкие щиты на медной и графеновой основе могут стать ключевым элементом будущих лунных баз, позволяя поддерживать чистоту и работоспособность техники в условиях суровой лунной среды.

 Источник: Acta Astronautica