"Het is echt vervelend", zegt Xu Wang, onderzoeker aan het Laboratorium voor Atmosferische en Ruimtefysica.
Daarom ontwikkelden hij en zijn collega's een mogelijkde oplossing is er een die een elektronenstraal gebruikt, een apparaat dat een geconcentreerde (en veilige) stroom negatief geladen deeltjes met lage energie afgeeft. In een nieuwe studie richtte het team een dergelijk hulpmiddel op een reeks vuile oppervlakken in de vacuümkamer. En ze ontdekten dat het stof gewoon wegvloog.
Onderzoekers hebben nog een lange weg te gaanvoordat echte astronauten deze technologie kunnen gebruiken voor dagelijkse schoonmaak. Maar volgens de hoofdauteur van de studie, Benjamin Farr, suggereren de eerste resultaten van de studie dat stofafscheiders met elektronenstralen in de niet al te verre toekomst een integraal onderdeel van de maanbases zouden kunnen worden.
Enkele van de astronautenpioniers klaagden overmaanstof, dat vaak schoonmaakpogingen weerstaat. Harrison "Jack" Schmitt, die in 1972 met Apollo 17 de maan bezocht, was allergisch voor het materiaal en zei dat het naar "afvalbuskruit" rook.
Wang legde uit dat het probleem met maanstof isdat het niet is zoals degene die zich ophoopt op de boekenplanken op aarde. Maanstof wordt constant overspoeld met zonnestraling, waardoor het materiaal een elektrische lading krijgt. Deze lading maakt het stof op zijn beurt nog plakkeriger.
"Maanstof is erg ongelijkmatig en schurend, net als glasscherven", zei Wang.
Toen rees de vraag voor zijn groep: hoe deze kleverige substantie van de natuur te scheiden?
Afbeelding van een «stofsimulator» onder een microscoop, waarbij maanstof wordt gesimuleerd. Krediet: IMPACT Lab.
Elektronenbundels zijn een veelbelovende oplossing gewordenvoor wetenschappers. Volgens een theorie die is ontwikkeld op basis van recente wetenschappelijke studies over hoe stof van nature naar de oppervlakte van de maan stijgt, zou zo'n apparaat de elektrische ladingen op de stofdeeltjes in een wapen tegen hen kunnen veranderen. Als je een laag stof raakt met een stroom elektronen, zegt Wang, zal dat stoffige oppervlak extra negatieve ladingen verzamelen. Steek voldoende ladingen in de openingen tussen de deeltjes en ze kunnen elkaar gaan afstoten - net zoals magneten dat doen wanneer de verkeerde uiteinden tegen elkaar worden gedrukt.
"De ladingen worden zo groot dat ze op elkaar weerkaatsen en dan ontploft stof van het oppervlak", zei Wang.
Om dit idee te testen, laadden hij en zijn collega's verschillende materialen in een vacuümkamer, bekleed met een door NASA geproduceerde "gesimuleerde maan" die lijkt op maanstof.
En inderdaad, na het richten van de elektronischede straal brokkelde in deze deeltjes af, meestal in slechts een paar minuten. Deze truc werkte op een breed scala aan oppervlakken, waaronder stof voor ruimtepakken en glas. Volgens wetenschappers is deze nieuwe technologie gericht op het reinigen van de kleinste stofdeeltjes die moeilijk met borstels te verwijderen zijn. De methode was in staat om stoffige oppervlakken met gemiddeld 75-85% te reinigen.
Vacuümkamer op de CU Boulder-campus. Krediet: IMPACT-laboratorium.
"Het werkte redelijk goed, maar niet goed genoeg om het af te maken", zei Farr.
Onderzoekers experimenteren momenteel met nieuwe manieren om het reinigingsvermogen van hun elektronenbundel te vergroten.
Maar studeer mede-auteur Mihai Horanyi, professorLASP en de CU Boulder Department of Physics, zeiden dat de technologie echt potentieel heeft. NASA heeft geëxperimenteerd met andere strategieën om maanstof te verwijderen, zoals het inbedden van een netwerk van elektroden in ruimtepakken. Een elektronenbundel kan echter veel goedkoper en gemakkelijker in te zetten zijn.
Horanyi stelt zich voor dat op een dag de maanastronautenkunnen hun pakken gewoon in een speciale kamer of zelfs buiten hun leefgebied laten hangen en ze na een lange dag opruimen. De elektronen doen de rest.
“Om fijnstof te verwijderen, ga je gewoon met een elektronenstraal de douche in”, besluit hij.
Lees ook
De Andromeda-halo nadert onze melkweg. We vertellen je waarom het belangrijk is
Symptomen van coronavirus bij kinderen. Waar moet je op letten?
Het bleek dat de Maya-beschaving hun steden verliet