Pył księżycowy jest śmiertelny dla ludzi. Satelita Ziemi nie nadaje się do kolonizacji?

Co to jest pył księżycowy?

Kiedy Neil Armstrong i Buzz Aldrin powrócili z Księżyca,

Było tam ponad 20 kilogramów księżycowej ziemi i skał, które były zapakowane w aluminiowy pojemnikz uszczelkami.

Dzięki nim wnętrze było skromneciśnienie - jak na powierzchni Księżyca. Ale kiedy pojemnik dotarł do naukowców w centrum kosmicznym Houston, odkryli, że foki zostały zniszczone przez pył księżycowy.

Pył księżycowy jest tak drobny jak proszek, ale tnie nie gorzej niż szkło.Pył ten powstaje, gdy meteoryty spadają na powierzchnię Księżyca.i kruszyć skały i glebę zawierającą kwarc i żelazo.

A ponieważ na Księżycu nie ma wiatru ani wody, które mogłyby zaokrąglić krawędzie tnące, drobne ziarenka są bardzo ostre i postrzępione. I trzymają się prawie wszystkiego.

Przedstawia agresywny charakter pyłu księżycowegopoważniejszy problem dla inżynierów i dla zdrowia osadników niż promieniowanie. Ten kurz plamił skafandry i warstwami usuwał podeszwy księżycowych butów. Podczas sześciu lotów Apollo żaden z pojemników ze skałą księżycową nie był w stanie utrzymać niskiego ciśnienia. Pył przenikał za astronautami i do statków kosmicznych. Według Schmitta pachniała prochem i utrudniała oddychanie.

Garrison Schmitt, astronauta Apollo 17

Gdzie znajduje się pył księżycowy?

Pył nie tylko pokrywa powierzchnię księżyca, ale wznosi się prawie 100 kilometrów nad nim, tworząc część jego egzosfery, w której cząstki są związane z księżycem grawitacyjnie, ale są tak rzadko rozmieszczone, że prawie nigdy się nie zderzają.

W latach sześćdziesiątych XX wieku sondy Surveyor uchwyciły błyszczący obłok, który unosił się bezpośrednio nad powierzchnią Księżyca o wschodzie słońca.Później astronauta Apollo 17 Gene Cernan, podczas orbitowania wokół Księżyca, zarejestrował podobne zjawisko w rejonie ostrej linii, gdzie księżycowy dzień spotyka się z nocą, którą nazwał "Terminatorem".Cernan wykonał kilka szkiców, aby pokazać, jak zmienia się zakurzony krajobraz.

Najpierw z powierzchni unosiły się strumienie kurzu iunosił się, a następnie powstała chmura stała się bardziej widoczna, gdy statek kosmiczny zbliżył się do strefy światła dziennego. A ponieważ nie było wiatru, który mógłby uformować chmurę, jej pochodzenie pozostało tajemnicą. Istnieją przypuszczenia, że ​​takie chmury składają się z pyłu, ale nikt nie rozumie, jak powstają i dlaczego.

Możliwe, że pole elektryczne powstaje na linii dzień-noc, gdy światło słoneczneMoże unosić cząsteczki kurzu do góry.Mihály Horányi, fizyk z University of Colorado w Boulder, wykazał, że pył księżycowy rzeczywiście możereagować na takie pola elektryczne.

Podejrzewa jednak, że ten mechanizm nie jest wystarczająco silny, aby utrzymać tajemnicze błyszczące chmury w kosmosie.

Biblioteki księżycowe

Skąd pochodzi pył księżycowy?

Księżyc składa się ze skorupy, płaszcza (astenosfery), którego właściwości są różne i tworzącztery warstwy, dodatkowo strefa przejściowa między płaszczem a jądrem, a także sam rdzeń, który maAtmosfera i hydrosfera są praktycznie nieobecne.

Powierzchnia Księżyca pokryta jest regolitem - mieszaninądrobny pył i skaliste szczątki powstały w wyniku zderzeń meteorytów z powierzchnią Księżyca. Procesy uderzeniowo-wybuchowe towarzyszące bombardowaniu meteorytem przyczyniają się do spulchniania i mieszania gleby, jednocześnie spiekając i zagęszczając cząstki gleby. Grubość warstwy regolitu waha się od ułamków metra do kilkudziesięciu metrów.

Skład gleby na Księżycu

Skład gleby księżycowej różni się znacznie w morskich i kontynentalnych regionach Księżyca. W skałach księżycowych jest mało wody. Księżyc jest również wyczerpany w żelazo i substancje lotne.

W księżycowym regolicie jest też dużo tlenu,zawarty w składzie tlenków, a najczęstszym z nich jest dwutlenek krzemu - 42,8%. AMS „Luna-20” dostarczył glebę z regionu kontynentalnego, „Luna-16” z morza.

Powierzchnię Księżyca można podzielić na dwa typy:

  1. bardzo stary teren górzysty (kontynenty księżycowe),
  2. stosunkowo gładkie i młodsze morza księżycowe.

Księżycowe „morza”, które są w przybliżeniu16% całej powierzchni Księżyca to ogromne kratery powstałe w wyniku zderzeń z ciałami niebieskimi, które później zostały zalane płynną lawą. Większość powierzchni pokryta jest regolitem. Ze względu na wpływ momentu grawitacyjnego podczas formowania się Księżyca, jego „morza”, pod którymi sondy księżycowe znalazły gęstsze i cięższe skały, koncentrują się po stronie satelity zwróconej w stronę Ziemi.

Mapa koncentracji toru na powierzchni Księżyca według danychKsiężycowy poszukiwacz

Czy pył księżycowy jest niebezpieczny?

Wszystko wskazuje na to, że tak. 

W ramach kilku misji sonda Apollo była w stanie dostarczyć na Ziemię pył zebrany z powierzchni satelity naszej planety.Eksperci przeprowadzili badania i odkryli, że proszek księżycowy reaguje negatywnie z komórkami ludzkiego ciała. 

Naukowcy wystawili tkanki najpierw na działanie gryzoni, a następnie ludzi na działanie analogu pyłu księżycowego.Komórkom bardzo się to nie podobało – w rezultacie około 90% z nich zmarło.

Samo w sobie jest to dość duży problem: jeśli w przestrzeni kosmicznejPył jest chroniony przez ciśnieniowy skafander kosmiczny, a następnie w przyszłości, gdy wyjścia staną sięMasywne, małe cząsteczki nieuchronnie przenikną do sztucznie stworzonego środowiska.

Biorąc pod uwagę ten drobny, wszechobecny pyłspowodował wiele problemów dla astronautów, zwykłym ludziom może grozić niebezpieczeństwo. Inżynierowie obiecują, że w najbliższych latach będą aktywnie działać na rzecz ochrony ludzkości przed tym zagrożeniem.

Pył księżycowy irytował astronautówoczy, a niektórzy mają zapalenie zatok. Według Eugene'a Cernana, dowódcy załogi Apollo 17. Wydaje się, że osiada w każdym rogu, w każdym pęknięciu statku kosmicznego iw każdym poru twojej skóry.

Evgeny Slyuta, Kierownik Laboratorium Geochemii Księżyca i Planet, Instytut Geochemii i Chemii Analitycznej, Rosyjska Akademia Nauk

Slyuta zauważył, że duże cząsteczki pyłu są wykrztuszane, podczas gdy drobne cząsteczki pyłu (o wielkości mniejszej niż 20 mikronów) pozostają w płucach.Wiążą się z tym na przykład choroby zawodowe górników. 

Kolonizacja Księżyca

Księżyc jest najbliższym i najlepiej zbadanym ciałem niebieskim i jest uważany za kandydatana miejsce założenia kolonii ludzkiej.

NASA rozwijała program kosmiczny Constellation, który miał na celu opracowanie nowej technologii kosmicznej i stworzenie niezbędnej infrastruktury do obsługi lotów nowego statku kosmicznego na ISS, a także lotów na Księżyc, stworzenia stałej bazy na Księżycu, a w przyszłości lotów na Marsa.

Jednak decyzją prezydenta USA Baracka Obamy z 1 lutego 2010 r. Finansowanie programu w 2011 r. Zostało zakończone.

Rosyjscy naukowcy zidentyfikowali 14 najczęściejprawdopodobne miejsca lądowania na Księżycu. Każde miejsce lądowania ma wymiary 30x60 km. Przyszłe bazy księżycowe są na etapie eksperymentów, w szczególności przeprowadzono już pierwsze udane testy samonaprawienia statku kosmicznego na wypadek meteorytów.

W przyszłości Rosja będzie aplikować na biegunyKsiężycowe wiercenie kriogeniczne (niskotemperaturowe) w celu dostarczenia na Ziemię gleby przeplatanej lotnymi substancjami organicznymi. Dzięki tej metodzie związki organiczne zamrożone na regolicie nie odparują.

Buzz Aldrin on the Moon, lipiec 1969 (zdjęcie NASA)

W 2024 roku zrobią to amerykańscy astronaucipierwsze kroki w kierunku bieguna południowego Księżyca: obszar o ekstremalnym świetle, ekstremalnych ciemnościach i zamarzniętej wodzie, który może służyć jako wylęgarnia księżycowej bazy NASA Artemidy.

Naukowcy i inżynierowie pomagają NASA ustalić dokładne danelokalizacja koncepcji bazy Artemis. Wśród wielu czynników, które agencja kosmiczna musi wziąć pod uwagę przy wyborze konkretnej lokalizacji, są dwie kluczowe.

Po pierwsze, witryna musi znajdować się podstałe światło słoneczne zasilające podstawę i umiarkowane nagłe zmiany temperatury. Po drugie, powinien zapewniać łatwy dostęp do zaciemnionych miejsc, w których można znaleźć lodowatą wodę.

Jednak nowe odkrycia mogą skomplikować tę pracę: astronauci mogą potrzebować większej ochrony podczas eksploracji Księżyca. Ponadto statek musi być również przygotowany na spotkanie pyłu księżycowego. 

Czytaj więcej

Spójrz na 8 bilionów pikseli obrazu Marsa

Naukowcy opracowali substytut teorii względności. Jaka jest istota „teorii wszystkiego”?

Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić