Στο Apollo 15, τα μέλη του πληρώματος δεν μπορούσαν να δουν ότι κατέβαιναν στο χείλος ενός πλατύτερου κρατήρα. Αφού απενεργοποίησε τον κινητήρα, η σεληνιακή μονάδα έπεσε προς τα πίσω περίπου 11 μοίρες στον κρατήρα μέχρι το πίσω πέλμα να έρθει σε επαφή με το έδαφος. Το μπροστινό πέλμα ήταν τότε από το έδαφος, χωρίς βάρος. Αυτή η κλίση 11 μοιρών πλησίαζε τα όρια σχεδιασμού για τη σεληνιακή μονάδα.
(Εικόνα: © NASA)
Οι ομάδες μελέτης επέστρεψαν για να δουν Σεληνιακή προσγείωση του Απόλλωνα δεδομένα για να εκτιμηθεί πόση έκταση του φεγγαριού εκτοξεύτηκε στο διάστημα.
Όχι μόνο τα πληρώματα προσγείωσης του Απόλλωνα εξαπλώθηκαν από τη διογκωμένη σκόνη, καθιστώντας τα touchdowns ενοχλητικά, αλλά σημαντικές ποσότητες πετρωμάτων και συντριμμιών στάλθηκαν επίσης κατά τη διάρκεια των προσγειωμένων πυραύλων.
Η NASA στοχεύει να θέσει ξανά τους αστροναύτες στο φεγγάρι έως το 2024, οπότε τι να κάνουμε για το πρόβλημα της σκόνης; Οι επιστήμονες προσπαθούν να επινοήσουν τους τρόπους αντιμετώπισης που φαίνονται απαραίτητοι εάν ταξιδεύοντας στο φεγγάρι είναι να γίνει ρουτίνα.
Αναμνήσεις απόλλωνα
Πρώτον, υπάρχουν αρκετοί ιστορικοί λογαριασμοί σχετικά με τις ασφαλείς επιπτώσεις των ανθρώπων στο φεγγάρι, ξεκινώντας από το ίδιο πρώτη σεληνιακή προσγείωση του Απόλλωνα, τον Ιούλιο του 1969. Καθώς ο Neil Armstrong, διοικητής της σεληνιακής μονάδας Eagle, αντικατοπτρίστηκε σε μια τεχνική παρουσίαση, "σε κάτι μικρότερο από 100 πόδια, αρχίσαμε να παίρνουμε ένα διαφανές φύλλο κινούμενης σκόνης που κάλυψε λίγο την ορατότητα. Καθώς φτάσαμε χαμηλότερα, η ορατότητα συνεχίστηκε μειώνω."
Ομοίως, στις Απόλλων 12, Ο Πιτ Κόνραντ έτρεξε τόσο πολύ στη σκόνη που τυφλώθηκε καθώς έκανε την τελική του κατάβαση στην επιφάνεια. Αργότερα εξήγησε ότι "η σκόνη πήγε όσο μπορούσα να δω σε οποιαδήποτε κατεύθυνση και εξαλείφθηκαν εντελώς οι κρατήρες και οτιδήποτε άλλο ... Δεν μπορούσα να πω τι ήταν από κάτω μου. Ήξερα ότι ήμουν σε μια γενικά καλή περιοχή και απλά πήγαινα πρέπει να δαγκώσω τη σφαίρα και να προσγειωθώ, γιατί δεν μπορούσα να πω αν υπήρχε ένας κρατήρας εκεί κάτω ή όχι. "
Αρκετοί επόμενοι διοικητές προσγείωσης του Απόλλωνα σημείωσαν παρόμοιες ανησυχίες.
Κάνοντας μια κακή μέρα
Η NASA ελπίζει να εφαρμόσει τα μαθήματα από την εποχή του Απόλλωνα σε μελλοντικές σεληνιακές αποστολές.
"Για να παραφράσω ένα παλιό βρωμιούχο, όσοι ξεχνούν το παρελθόν είναι καταδικασμένοι να προσγειωθούν σαν αυτό", δήλωσε ο Chirold Epp, διευθυντής έργου για την Τεχνολογία Αυτόνομης Προσγείωσης και Αποφυγής Κινδύνων στο Διαστημικό Κέντρο Johnson της NASA στο Χιούστον.
«Έχοντας εξετάσει τις προσγειώσεις του Απόλλωνα, έχω καταλήξει σε δύο συμπεράσματα: Ένα, αυτά τα πληρώματα έκαναν εξαιρετική δουλειά. Δύο, τα δεδομένα από πολλές από τις προσγειώσεις υποστηρίζουν την ιδέα που πρέπει να δώσουμε μελλοντικά προσγειωμένα φεγγάρι περισσότερες πληροφορίες για την αύξηση της πιθανότητας επιτυχίας της αποστολής ", πρόσθεσε η Epp.
Ο Epp είπε ότι αν ένα σεληνιακό δομοστοιχείο ξεκουραζόταν υπό γωνία πάνω από 12 μοίρες, οι αστροναύτες ενδέχεται να μην είναι σε θέση να εκτοξευτούν από την επιφάνεια. "Έτσι, εάν ένα πλήρωμα προσγειώθηκε σε έναν λόφο ή με ένα πέλμα ή δύο σε ένα μεγάλο βράχο ή σε έναν κρατήρα, αυτό θα μπορούσε να κάνει για μια κακή μέρα", είπε.
Φυσική εξάτμισης πυραύλων
"Το φεγγάρι είναι ένα σώμα χαμηλής βαρύτητας και χωρίς αέρα, το οποίο κάνει τα εφέ πυραύλων πολύ διαφορετικά από αυτά που βιώνουμε στη Γη ", δήλωσε ο Philip Metzger, ένας πλανητικός επιστήμονας στο Florida Space Institute στο Πανεπιστήμιο της Κεντρικής Φλόριντα (UCF) στο Ορλάντο.
"Στη Γη, τα βράχια ταξιδεύουν στο πιο απομακρυσμένο, ενώ η σκόνη σταματά σε μικρή απόσταση από το τράβηγμα της ατμόσφαιρας της Γης", δήλωσε ο Metzger στο Space.com. "Στο φεγγάρι, είναι ακριβώς το αντίθετο, με τη σκόνη να πηγαίνει πιο γρήγορα και πιο μακριά. Η σκόνη μπορεί να προκαλέσει σοβαρές ζημιές στις επιφάνειες των υλικών εάν προσγειωθούμε πολύ κοντά σε άλλο υλικό πάνω ή σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι."
Η σεληνιακή εξάτμιση του κινητήρα προσγειώνεται σκόνη, χώμα, χαλίκια και βράχους σε υψηλή ταχύτητα και θα προκαλέσει ζημιά στον περιβάλλοντα εξοπλισμό - όπως σεληνιακά φυλάκια, εργασίες εξόρυξης ή ιστορικούς χώρους - εκτός εάν η εκτόξευση μετριαστεί σωστά, δήλωσε ο Metzger.
Τα τελευταία 20 χρόνια, οι ερευνητές έχουν αναπτύξει μια συνεπή εικόνα της φυσικής των καυσαερίων που φυσούν σεληνιακό έδαφος, "αλλά υπάρχουν σημαντικά κενά", δήλωσε ο Metzger. "Καμία διαθέσιμη μέθοδος μοντελοποίησης δεν μπορεί να προβλέψει πλήρως τα αποτελέσματα. Ωστόσο, τα βασικά είναι κατανοητά αρκετά καλά για να αρχίσουν να σχεδιάζουν αντίμετρα."
Ζητείται: εκτόξευση
Ο Metzger και άλλα μέλη της ομάδας στο Κέντρο Επιστημών της Σεληνιακής και Αστεροειδούς Επιστήμης (CLASS) του UCF αναφέρουν ότι χρειάζονται επιθέματα προσγείωσης για αποστολές που επισκέπτονται επανειλημμένα ένα σεληνιακό φυλάκιο.
Για σεληνιακές προσγειώσεις, η έρευνα CLASS έδειξε ότι η αμμοβολή που θα συμβεί σε ένα σεληνιακό φυλάκιο είναι απαράδεκτη, καθώς θα υποβαθμίσει υπερβολικά τα οπτικά, τα ηλιακά κύτταρα, τις επιφάνειες θερμικού ελέγχου και τις κινούμενες αρθρώσεις σε μηχανισμούς. Οι επιπτώσεις από την ανατίναξη πετρωμάτων θα μπορούσαν επίσης να σπάσουν το υλικό.
Οι ερευνητές του Διαστημικού Ινστιτούτου της Φλόριντα ερευνούν μεθόδους για τον μετριασμό των επιπτώσεων αυτών των εκρήξεων, όπως η πυροσυσσωματωμένη σεληνιακή regolith. Εξετάζουν επίσης τη ρομποτική για την μπουλντόζα και την κατασκευή βυθισμάτων, καθώς επίσης εξετάζουν τη χρήση χαλικιών ή πεζοδρομίων. Και διοργανώνουν μια σειρά διαγωνισμών ρομποτικής για τεχνολογίες κατασκευής pad προσγείωσης σε συνδυασμό με εταιρείες μηχανικής μάθησης για την περαιτέρω προώθηση των απαραίτητων δυνατοτήτων ρομποτικής.
"Η NASA λαμβάνει πολύ σοβαρά υπόψη τα πιθανά ζητήματα ejecta που σχετίζονται με την αλληλεπίδραση της επιφάνειας των ρουμπινών," δήλωσε ο Robert Mueller, ανώτερος τεχνολόγος και κύριος ερευνητής στο Γραφείο Εξερεύνησης Συστημάτων και Ανάπτυξης στο Διαστημικό Κέντρο Kennedy της NASA στη Φλόριντα.
Αυτό είναι για καλό λόγο, είπε ο Mueller. Οι μελλοντικοί ανθρώπινοι εκφορτωτές θα έχουν περισσότερα προβλήματα με τα φαινόμενα θραύσης από ό, τι οι εκφορτωτές Apollo λόγω της υψηλότερης ώθησης του κινητήρα. Οι ερευνητές της NASA αναπτύσσουν ιδέες για σεληνιακή προσγείωση και εκτόξευση για πληρώματα.
Ο διαστημικός οργανισμός λαμβάνει επί του παρόντος μέτρα για την αξιολόγηση των πιθανών επιπτώσεων σε ένα σεληνιακό κενό περιβάλλον, δήλωσε ο Mueller στο Space.com, με νέους κωδικούς μοντελοποίησης υπολογιστών που έχουν αναπτυχθεί μέσω των προγραμμάτων έρευνας και μεταφοράς τεχνολογίας μικρών επιχειρήσεων της NASA.
Πιάστηκε στην κάμερα
Δεν υπήρξε καμία συντονισμένη προσπάθεια για τον μετριασμό του προβλήματος της σεληνιακής σκόνης, είπε η Michelle Munk, επικεφαλής του συστήματος εισόδου, καθόδου και προσγείωσης στο ερευνητικό κέντρο Langley της NASA στο Hampton της Βιρτζίνια. "Έχουμε έναν κωδικό" παραγωγής "για να προβλέψουμε τι θα συμβεί - αλλά δεν επικυρώνεται με δεδομένα, οπότε πραγματικά δεν γνωρίζουμε πόσο καλές είναι οι προβλέψεις."
Ο Munk είπε ότι είναι ιδιαίτερα δύσκολο να διεξαχθεί μια ρεαλιστική δοκιμή εδάφους για το σεληνιακό περιβάλλον, το οποίο θα παρέχει καλά δεδομένα "αλήθειας". Η Διεύθυνση Αποστολής Διαστημικής Τεχνολογίας της NASA ξεκίνησε πρόσφατα ένα έργο που έχει τόσο στοιχεία δοκιμής εδάφους όσο και υπολογιστικά μοντέλα.
Επιπλέον, ο Munk είναι ο κύριος ερευνητής για τέσσερις στερεοφωνικές κάμερες που θα μεταφερθούν στο σεληνιακό lander της Intuitive Machines Nova-C, το οποίο έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2021 σε έναν πύραυλο SpaceX Falcon 9 στο πλαίσιο του προγράμματος Commercial Lunar Payload Services της NASA. Το ωφέλιμο φορτίο ονομάζεται Stereo Cameras for Lunar Plume-Surface Studies (SCALPSS).
Το SCALPSS αναπτύσσεται στη NASA Langley και αξιοποιεί την τεχνολογία κάμερας που χρησιμοποιείται στα πρακτορεία Rivers Perseverance του Mars 2020, Είπε ο Μουνκ. Το σύμπλεγμα της κάμερας θα καταγράψει δεδομένα βίντεο και ακίνητων εικόνων του φτερού του εκφορτωτή καθώς το λοφίο αρχίζει να επηρεάζει τη σεληνιακή επιφάνεια μέχρι το κλείσιμο του κινητήρα, το οποίο είναι κρίσιμο για μελλοντικά σχέδια σεληνιακών και οχημάτων Άρη, είπε.
- Η σκόνη της Σελήνης θα μπορούσε να είναι ένα πρόβλημα για τους μελλοντικούς σεληνιακούς εξερευνητές
- 17 αποστολές φεγγαριού Apollo της NASA σε φωτογραφίες
- Moon rush: Η NASA θέλει να ξεκινήσουν οι εμπορικές υπηρεσίες παράδοσης σεληνιακού έτους
