ฝุ่นดวงจันทร์คืออะไร?
เมื่อ Neil Armstrong และ Buzz Aldrin กลับมาจากดวงจันทร์
ต้องขอบคุณพวกเขาที่ทำให้ภายในต่ำความดัน - เช่นเดียวกับบนพื้นผิวดวงจันทร์ แต่เมื่อตู้คอนเทนเนอร์ไปถึงนักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์อวกาศฮุสตันพวกเขาพบว่าแมวน้ำถูกทำลายโดยฝุ่นดวงจันทร์
ฝุ่นดวงจันทร์ละเอียดเหมือนผง แต่ก็ตัดได้ไม่เลวร้ายไปกว่ากระจกฝุ่นนี้เกิดขึ้นเมื่ออุกกาบาตตกลงบนพื้นผิวดวงจันทร์และบดหินและดินที่มีควอตซ์และเหล็ก
และเนื่องจากบนดวงจันทร์ไม่มีลมหรือน้ำมาปัดขอบตัดเม็ดเล็ก ๆ จึงมีความคมและหยักมาก และพวกเขายึดติดกับเกือบทุกอย่าง
ลักษณะที่ก้าวร้าวของฝุ่นดวงจันทร์นำเสนอปัญหาร้ายแรงสำหรับวิศวกรและสุขภาพของผู้ตั้งถิ่นฐานมากกว่าการฉายรังสี ฝุ่นนี้ทำให้ชุดสูทเปื้อนและถอดพื้นรองเท้าพระจันทร์ออกเป็นชั้น ๆ ในระหว่างเที่ยวบินของอพอลโลหกเที่ยวไม่มีตู้คอนเทนเนอร์ใดที่มีหินดวงจันทร์สามารถรักษาความกดอากาศต่ำ ฝุ่นทะลุหลังจากนักบินอวกาศและเข้าไปในยานอวกาศ จากข้อมูลของ Schmitt เธอได้กลิ่นเหมือนดินปืนและทำให้หายใจลำบาก
Garrison Schmitt นักบินอวกาศ Apollo 17
ฝุ่นดวงจันทร์อยู่ที่ไหน?
ฝุ่นไม่เพียงปกคลุมพื้นผิวดวงจันทร์เท่านั้น แต่ยังลอยขึ้นเหนือดวงจันทร์เกือบ 100 กิโลเมตร ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของชั้นนอก ซึ่งอนุภาคถูกจับกับดวงจันทร์ด้วยแรงโน้มถ่วง แต่มีระยะห่างเบาบางจนแทบไม่เคยชนกัน
ในปี 1960 ยานสํารวจสํารวจได้จับภาพเมฆระยิบระยับที่ลอยอยู่เหนือพื้นผิวดวงจันทร์โดยตรงเมื่อพระอาทิตย์ขึ้นต่อมานักบินอวกาศอพอลโล 17 Gene Cernan ขณะโคจรรอบดวงจันทร์ได้บันทึกปรากฏการณ์ที่คล้ายกันในบริเวณเส้นคมที่กลางวันของดวงจันทร์มาบรรจบกับกลางคืนซึ่งเขาเรียกว่า "Terminator"Cernan สร้างภาพร่างหลายภาพเพื่อแสดงให้เห็นว่าภูมิทัศน์ที่เต็มไปด้วยฝุ่นกําลังเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร
ในตอนแรกมีฝุ่นละอองลอยขึ้นมาจากพื้นผิวและลอยอยู่เหนือเมฆที่เกิดขึ้นก็มองเห็นได้ชัดเจนขึ้นเมื่อยานอวกาศเข้าใกล้เขตกลางวัน และเนื่องจากไม่มีลมก่อตัวเป็นเมฆต้นกำเนิดของมันจึงยังคงเป็นปริศนา มีการคาดเดาว่าเมฆดังกล่าวประกอบด้วยฝุ่น แต่ไม่มีใครเข้าใจว่าพวกมันก่อตัวอย่างไรและทำไม
เป็นไปได้ว่าสนามไฟฟ้าจะเกิดขึ้นบนเส้นกลางวันและกลางคืนเมื่อถูกแสงแดดมันอาจยกอนุภาคฝุ่นขึ้นได้Mihály Horányi นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโคโลราโดที่ Boulder ได้แสดงให้เห็นว่าฝุ่นบนดวงจันทร์สามารถทําได้จริงตอบสนองต่อสนามไฟฟ้าดังกล่าว
อย่างไรก็ตามเขาสงสัยว่ากลไกนี้ไม่ได้มีพลังมากพอที่จะทำให้เมฆที่ส่องแสงลึกลับอยู่ในอวกาศได้
จันทรคติ
ฝุ่นดวงจันทร์มาจากไหน?
ดวงจันทร์ประกอบด้วยเปลือกโลกเนื้อโลก (asthenosphere) ซึ่งมีคุณสมบัติแตกต่างกันและก่อตัวเป็นสี่ชั้นนอกจากนี้โซนการเปลี่ยนแปลงระหว่างเสื้อคลุมและแกนกลางเช่นเดียวกับแกนกลางซึ่งมี บรรยากาศและไฮโดรสเฟียร์แทบไม่มีอยู่จริง
พื้นผิวของดวงจันทร์ปกคลุมด้วยเรโกลิ ธ ซึ่งเป็นส่วนผสมฝุ่นละเอียดและเศษหินเกิดจากการชนของอุกกาบาตกับพื้นผิวดวงจันทร์ กระบวนการระเบิดด้วยแรงกระแทกที่มาพร้อมกับการทิ้งระเบิดของอุกกาบาตทำให้เกิดการคลายตัวและการผสมของดินการเผาและการบดอัดอนุภาคของดินในเวลาเดียวกัน ความหนาของชั้น regolith มีตั้งแต่เศษส่วนของเมตรถึงหลายสิบเมตร
องค์ประกอบของดินดวงจันทร์
องค์ประกอบของดินบนดวงจันทร์แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในพื้นที่ทางทะเลและทวีปของดวงจันทร์ มีน้ำเล็กน้อยในหินดวงจันทร์ ดวงจันทร์ก็หมดลงด้วยธาตุเหล็กและสารระเหย
นอกจากนี้ยังมีออกซิเจนจำนวนมากในเรโกลิ ธ บนดวงจันทร์รวมอยู่ในองค์ประกอบของออกไซด์และที่พบมากที่สุดคือซิลิกอนไดออกไซด์ - 42.8% AMS "Luna-20" ส่งมอบดินจากแผ่นดินใหญ่ "Luna-16" จากทะเล
พื้นผิวดวงจันทร์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท:
- ภูมิประเทศที่เป็นภูเขาที่เก่าแก่มาก (ทวีปทางจันทรคติ)
- ทะเลดวงจันทร์ที่ค่อนข้างเรียบและอ่อนกว่า
"ทะเล" ทางจันทรคติซึ่งมีขนาดประมาณ16% ของพื้นผิวทั้งหมดของดวงจันทร์เป็นหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่ที่เกิดจากการชนกับวัตถุท้องฟ้าซึ่งต่อมาถูกลาวาเหลวท่วม พื้นผิวส่วนใหญ่ปกคลุมด้วยเรโกลิ ธ เนื่องจากอิทธิพลของโมเมนต์ความโน้มถ่วงระหว่างการก่อตัวของดวงจันทร์ "ทะเล" ของมันซึ่งภายใต้ยานสำรวจดวงจันทร์พบว่ามีหินหนาแน่นและหนักกว่าจึงกระจุกตัวอยู่ที่ด้านข้างของดาวเทียมที่หันหน้าเข้าหาโลก
แผนที่ความเข้มข้นของทอเรียมบนพื้นผิวดวงจันทร์ตามข้อมูลนักสำรวจดวงจันทร์
ฝุ่นดวงจันทร์เป็นอันตรายหรือไม่?
ทุกอย่างบ่งบอกว่าเป็นเช่นนั้น
ยานอวกาศอพอลโลสามารถส่งฝุ่นที่รวบรวมจากพื้นผิวของดาวเทียมของโลกมายังโลกได้ผู้เชี่ยวชาญได้ทําการวิจัยและพบว่าผงดวงจันทร์ทําปฏิกิริยาในทางลบกับเซลล์ของร่างกายมนุษย์
นักวิทยาศาสตร์เปิดเผยเนื้อเยื่อก่อนกับสัตว์ฟันแทะและจากนั้นให้มนุษย์สัมผัสกับอะนาล็อกของฝุ่นดวงจันทร์เซลล์ไม่ชอบมันมากนัก — ประมาณ 90% เสียชีวิตเป็นผล
ในตัวมันเองนี่เป็นปัญหาใหญ่: ถ้าอยู่ในอวกาศจากฝุ่นได้รับการปกป้องโดยชุดอวกาศที่มีแรงดันจากนั้นในอนาคตเมื่อทางออกจะกลายเป็นอนุภาคขนาดเล็กขนาดใหญ่จะแทรกซึมเข้าไปในสภาพแวดล้อมที่สร้างขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
เมื่อพิจารณาจากฝุ่นละอองที่มีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่งทำให้เกิดปัญหามากมายสำหรับนักบินอวกาศคนธรรมดาสามารถถูกคุกคามได้ วิศวกรสัญญาว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าพวกเขาจะทำงานอย่างแข็งขันเพื่อปกป้องมนุษยชาติจากภัยคุกคามนี้
ฝุ่นจากดวงจันทร์ทำให้นักบินอวกาศระคายเคืองตาและบางรายมีไซนัสอักเสบ ตามที่ Eugene Cernan ผู้บัญชาการลูกเรือของ Apollo 17 ดูเหมือนว่าจะอยู่ในทุกซอกทุกมุมในทุกรอยแตกของยานอวกาศและในทุกรูขุมขนของผิวของคุณ
Evgeny Slyuta หัวหน้าห้องปฏิบัติการธรณีเคมีของดวงจันทร์และดาวเคราะห์สถาบันธรณีเคมีและเคมีวิเคราะห์สถาบันวิทยาศาสตร์รัสเซีย
Slyuta ตั้งข้อสังเกตว่าอนุภาคฝุ่นขนาดใหญ่ถูกไอขึ้นในขณะที่อนุภาคฝุ่นละเอียด (ขนาดน้อยกว่า 20 ไมครอน) ยังคงอยู่ในปอดตัวอย่างเช่นโรคจากการทํางานในคนงานเหมืองมีความเกี่ยวข้องกับสิ่งนี้
การตั้งรกรากของดวงจันทร์
ดวงจันทร์เป็นเทห์ฟากฟ้าที่อยู่ใกล้ที่สุดและได้รับการศึกษาดีที่สุด และถือเป็นผู้สมัครสําหรับสถานที่จัดตั้งอาณานิคมของมนุษย์
NASA กําลังพัฒนาโครงการอวกาศ Constellation ซึ่งเป็นการพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศใหม่และสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่จําเป็นเพื่อรองรับเที่ยวบินของยานอวกาศลําใหม่ไปยังสถานีอวกาศนานาชาติรวมถึงเที่ยวบินไปยังดวงจันทร์การสร้างฐานถาวรบนดวงจันทร์และในอนาคตเที่ยวบินไปยังดาวอังคาร
อย่างไรก็ตามจากการตัดสินใจของประธานาธิบดีบารัคโอบามาแห่งสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ 2553 การระดมทุนสำหรับโครงการในปี 2554 จึงสิ้นสุดลง
นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียระบุได้มากที่สุด 14 แห่งจุดลงจอดบนดวงจันทร์ที่น่าจะเป็นไปได้ จุดลงจอดแต่ละแห่งมีขนาด 30x60 กม. ฐานดวงจันทร์ในอนาคตยังอยู่ในขั้นทดลอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การทดสอบการปะติดยานอวกาศด้วยตนเองที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกในกรณีที่เกิดอุกกาบาตได้ดำเนินการไปแล้ว
ในอนาคตรัสเซียกำลังจะนำไปใช้ที่เสาการขุดเจาะด้วยความเย็นจากดวงจันทร์ (อุณหภูมิต่ำ) เพื่อส่งไปยังพื้นดินสลับกับสารอินทรีย์ระเหย วิธีนี้จะช่วยให้สารประกอบอินทรีย์ที่ตรึงบนเรโกลิ ธ ไม่ระเหยออกไป
Buzz Aldrin บนดวงจันทร์กรกฎาคม 2512 (ภาพถ่ายของ NASA)
ในปี 2567 นักบินอวกาศชาวอเมริกันจะทำสำเร็จก้าวแรกสู่ขั้วโลกใต้ของดวงจันทร์: พื้นที่ที่มีแสงมากความมืดสุดขีดและน้ำเยือกแข็งที่สามารถใช้เป็นแหล่งเพาะพันธุ์อาร์ทิมิสฐานดวงจันทร์ของ NASA
นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรกำลังช่วย NASA ระบุสิ่งที่แน่ชัดที่ตั้งของแนวคิดค่ายฐานอาร์เทมิส ในบรรดาปัจจัยหลายประการที่หน่วยงานอวกาศต้องพิจารณาเมื่อเลือกสถานที่เฉพาะ มีคุณลักษณะสำคัญสองประการ
ขั้นแรกไซต์ต้องอยู่ภายใต้แสงแดดคงที่เพื่อให้พลังงานแก่ฐานและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันปานกลาง ประการที่สองควรจัดให้มีการเข้าถึงพื้นที่มืดที่สามารถพบน้ำแข็งได้ง่าย
อย่างไรก็ตาม การค้นพบใหม่ๆ อาจทำให้งานนี้ซับซ้อนขึ้น นักบินอวกาศอาจต้องการการปกป้องเพิ่มเติมขณะสำรวจดวงจันทร์ นอกจากนี้เรือยังต้องเตรียมพบกับฝุ่นดวงจันทร์อีกด้วย
อ่านเพิ่มเติม
ดูภาพดาวอังคาร 8 ล้านล้านพิกเซล
นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาทดแทนทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะไรคือสาระสำคัญของ "ทฤษฎีของทุกสิ่ง"?
การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด