Що таке місячний пил?
Коли Ніл Армстронг (Neil Armstrong) та Базз Олдрін (Buzz Aldrin) повернулися з Місяця, у багажі у них
Завдяки їм всередині підтримувалося низькетиск - як на місячній поверхні. Але коли контейнер потрапив до вчених в космічний центр Х'юстона, вони виявили, що ці ущільнення зруйнувала місячний пил.
Місячний пил дрібний, як порошок, але він ріже негірше за скло. Пил цей утворюється при падінні на місячну поверхню метеоритів. Вони розжарюють і подрібнюють скельні породи та ґрунт, які містять кварц та залізо.
А оскільки на Місяці немає вітру і води, щоб закруглити ріжучі краю, крихітні крупинки дуже гострі і мають щербини. І вони прилипають майже до всього.
Агресивна природа місячного пилу являєсобою більш серйозну проблему для інженерів і для здоров'я поселенців, ніж радіація. Цей пил бруднила скафандри й культурними шарами знімала підошви місячних черевик. За шість польотів «Аполлонов» низький тиск не вдалося зберегти ні в одному контейнері з місячної породою. Пил проникала слідом за астронавтами і всередину космічних кораблів. За словами Шмітта, вона пахла порохом, і через неї було важко дихати.
Гарріосн Шмітт, астронавт з екіпажу «Аполлона-17»
Де знаходиться місячний пил?
Пил не просто покриває поверхню Місяця, вонапіднімається майже на стокілометрову висоту над нею, становлячи частину її екзосфери, де частки прив'язані до Місяця силою тяжіння, але розташовані настільки рідко, що майже ніколи не стикаються.
У 1960-і роки зонди Surveyor зняли блискучехмара, що під час сходу сонця пливла прямо над місячною поверхнею. Пізніше астронавт "Аполлона-17" Джін Сернан (Gene Cernan), облітаючи Місяць, зафіксував аналогічне явище в області різкої лінії, де місячний день зустрічається з ніччю, назвавши його "Термінатор". Сернан зробив кілька замальовок, показавши, як змінюється пиловий ландшафт.
Спочатку потоки пилу піднімалися з поверхні ізависали, а потім хмару стало видно виразніше, коли космічний корабель наблизився до зони денного світла. А оскільки вітру для формування хмари не було, його походження залишилося загадкою. Є припущення, що такі хмари складаються з пилу, але ніхто не розуміє, як вони формуються і чому.
Можливо, на лінії дня та ночі утворюєтьсяелектричне поле, коли сонячне світло трапляється з тінню. Воно цілком може підняти частинки пилу нагору. Фізик із Колорадського університету в Боулдері Міхалі Хораньї (Mihály Horányi) продемонстрував, що місячний пил справді може реагувати на такі електричні поля.
Однак у нього є підозри, що цей механізм недостатньо потужний, щоб утримувати таємничі блискучі хмари в просторі.
місячні лібрації
Звідки з'являється місячний пил?
Місяць складається з кори, мантії (астеносфери),властивості якої різні і утворюють чотири шари, крім того, перехідної зони між мантією та ядром, а також самого ядра, яке має зовнішню рідку та внутрішню тверду частини. Атмосфера та гідросфера практично відсутні.
Поверхня Місяця покрита реголітом - сумішшютонкого пилу і скелястих уламків, що утворюються в результаті зіткнень метеоритів з місячною поверхнею. Ударно-вибухові процеси, які супроводжують метеоритну бомбардування, сприяють розпушування та перемішування ґрунту, одночасно спікся і ущільнюючи частинки грунту. Товщина шару реголіту становить від часток метра до десятків метрів.
Склад грунту Місяця
Склад місячного грунту істотно відрізняється в морських і материкових районах Місяця. У місячних породах мало води. Місяць також збіднена залізом і летючими компонентами.
У місячному реголіті також дуже багато кисню,що входить до складу оксидів, причому найпоширенішим з останніх є діоксид кремнія- 42,8%. АМС "Луна-20» доставила грунт з материкового району, «Луна-16» з морського.
Поверхня Місяця можна розділити на два типи:
- дуже стара гориста місцевість (місячні материки),
- щодо гладкі і молодші місячні моря.
Місячні «моря», які становлять приблизно16% всієї поверхні Місяця, - це величезні кратери, що виникли в результаті зіткнень з небесними тілами, які були пізніше затоплені рідкої лавою. Велика частина поверхні покрита реголітом. Через вплив гравітаційного моменту при формуванні Місяця, її «моря», під якими місячними зондами виявлені більш щільні, важкі породи, сконцентровані на зверненій до Землі стороні супутника.
Карта концентрації торію на поверхні Місяця згідно з данимиLunar Prospector
Місячний пил небезпечна?
Все свідчить про те, що так.
У рамках кількох місій космічний корабельАполлон зміг доставити на Землю пил, зібраний з поверхні супутника нашої планети. Фахівці провели дослідження та встановили, що місячний порошок вступає в негативну реакцію з клітинами людського організму.
Вчені піддали тканини спочатку гризунів, а потім і людей впливають на аналоги місячного пилу. Кліткам це дуже не сподобалося — приблизно 90% загинули.
Саме собою це досить велика проблема:якщо у відкритому космосі від пилу оберігає герметичний скафандр, то в майбутньому, коли виходи стануть масовими, дрібні частинки неминуче проникнуть у штучно створене середовище.
З урахуванням того, що дрібна всюдисуща пилдоставляла чимало проблем космонавтам, звичайні люди можуть опинитися під загрозою. Інженери обіцяють, що в найближчі роки будуть активно працювати над тим, щоб оберегти людство від цієї загрози.
У астронавтів місячний пил викликала роздратуванняочей, а у деяких - гайморит. За словами Юджина олень, командира екіпажу «Аполлона-17». Вона немов поселяється в кожному куточку, в кожній щілині космічного корабля і в кожній порі вашої шкіри.
Євген Слюта, завідувач лабораторією геохімії Місяця і планет Інституту геохімії та аналітичної хімії РАН
Слюта зазначив, що великі частинки пилу відкашлюються, а дрібнодисперсна (розміром менше 20 мікрон) залишається всередині легень. З цим, наприклад, пов'язані професійні захворювання у шахтарів.
колонізація Місяця
Місяць є найближчим і найкраще вивченим небесним тілом і розглядається як кандидат для створення людської колонії.
НАСА розробляла космічну програму«Сузір'я», в рамках якої має розроблятися нова космічна техніка та створюватися необхідна інфраструктура для забезпечення польотів нового космічного корабля до МКС, а також польотів на Місяць, створення постійної бази на Місяці та перспективи польотів на Марс.
Однак за рішенням президента США Барака Обами від 1 лютого 2010 року фінансування програми в 2011 році було припинено.
Російські вчені визначили 14 найбільшможливих точок прилуніння. Кожне місце посадки має розміри 30×60 км. Майбутні місячні бази знаходяться на стадії експерименту, зокрема вже проведено перші успішні випробування самозалатування космічних апаратів у разі потрапляння до них метеоритів.
В майбутньому Росія збирається застосувати на полюсахМісяця кріогенне (низькотемпературне) буріння для доставки на Землю грунту з вкрапленнями летючих органічних речовин. Даний метод дозволить органічних сполук, які заморожені на реголіті, що не випаровуватися.
Базз Олдрін на Місяці, липень 1969 роки (фото НАСА)
У 2024 році американські астронавти зроблять своїперші кроки до Південного полюса Місяця: до території екстремального світла, крайньої темряви і замерзлої води, яка може послужити живильним середовищем для місячної бази НАСА «Артеміда».
Вчені та інженери допомагають НАСА визначити точнерозташування концепції базового табору «Артеміди». Серед багатьох факторів, які космічне агентство має враховувати при виборі конкретного місця, є дві ключові особливості.
По-перше, майданчик повинен знаходитися підпостійним сонячним світлом для харчування бази і помірними різкими перепадами температури. По-друге, вона повинна забезпечувати легкий доступ до затемнених зон, в яких може перебувати крижана вода.
Проте нові відкриття можуть утруднити цю роботу: астронавтам може знадобитися великий захист під час дослідження Місяця. Крім цього, до зустрічі з місячним пилом має бути готовий і корабель.
Читати далі
Подивіться на зображення Марса з 8 трильйонів пікселів
Вчені вивели заміну для теорії відносності. У чому суть «теорії всього»?
Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять