Τα επόμενα χρόνια, η NASA επιστρέφει στη Σελήνη για πρώτη φορά μετά την εποχή του Απόλλωνα. Αντί να είναι μια επιχείρηση «ίχνη και σημαίες», το Project Artemis προορίζεται να είναι το πρώτο βήμα για τη δημιουργία μιας βιώσιμης ανθρώπινης παρουσίας στη Σελήνη. Φυσικά, αυτό παρουσιάζει μια σειρά από προκλήσεις, εκ των οποίων οι λιγότερες δεν έχουν σχέση με τον σεληνιακό regolith (γνωστό και ως moondust). Για το λόγο αυτό, η NASA ερευνά στρατηγικές για τον μετριασμό αυτής της απειλής.
Όπως μπορεί να βεβαιώσει ο Robert A. Heinlein, η Σελήνη είναι μια σκληρή ερωμένη! Αντιμετωπίζει ακραίες περιοχές θερμοκρασίας επιφάνειας, από τα υψηλά των 117 ° C (242 ° F) έως τα χαμηλότερα των -173 ° C (-279 ° F). Δεν υπάρχει επίσης ατμόσφαιρα και προστατευτικό μαγνητικό πεδίο για να μιλήσουμε, πράγμα που σημαίνει ότι οι αστροναύτες θα εκτεθούν σε έντονη ποσότητα ακτινοβολίας στη Σελήνη - μεταξύ 110 και 380 mSv το χρόνο, σε σύγκριση με μέσο όρο 2,4 mSv στη Γη.
Ωστόσο, η φεγγάρι είναι ιδιαίτερα ενοχλητική λόγω του τρόπου με τον οποίο έχει ακανόνιστο σχήμα και είναι ξυράφι. Αυτή η σκόνη σχηματίστηκε από εκατομμύρια κρούσεις μετεωρίτη που έλιωσαν πυριτικό υλικό και δημιούργησαν μικροσκοπικά θραύσματα από γυαλί και μεταλλικά θραύσματα. Για να επιδεινωθούν τα πράγματα, ακολουθεί σχεδόν όλα όσα αγγίζει, συμπεριλαμβανομένων των διαστημικών στολών (όπως σίγουρα παρατήρησαν οι αστροναύτες του Απόλλωνα).
Αυτό οφείλεται όχι μόνο στο γεγονός ότι τα σωματίδια σκόνης έχουν οδοντωτές άκρες, αλλά και λόγω του ηλεκτροστατικού τους φορτίου. Την ημέρα της Σελήνης, η υπεριώδης ακτινοβολία από τον Ήλιο προκαλεί την απώλεια ηλεκτρονίων από τα ανώτερα στρώματα σκόνης, δίνοντάς της καθαρό θετικό φορτίο. Γύρω από τους πόλους και τη σκοτεινή πλευρά, το ηλιακό πλάσμα αναγκάζει τον regolith να πάρει ηλεκτρόνια, δίνοντάς του καθαρό αρνητικό φορτίο.
Ως αποτέλεσμα, αυτή η σκόνη δεν αποτελεί μόνο σημαντική απειλή για τα μηχανήματα που έχουν κινούμενα μέρη (όπως καλοριφέρ), αλλά μπορεί επίσης να επηρεάσει τα ηλεκτρονικά δημιουργώντας ηλεκτροστατικά φορτία. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, οι ερευνητές της NASA έχουν αναπτύξει μια προηγμένη επίστρωση που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε όλα, από το ISS και το διαστημικό σκάφος έως τους δορυφόρους και τις διαστημικές στολές.
Η επίστρωση αναπτύχθηκε από τους τεχνολόγους Goddard Vivek Dwivedi και Mark Hasegawa ως μέρος της δυναμικής απόκρισης των περιβαλλόντων της NASA στους αστεροειδείς, τη Σελήνη και τα φεγγάρια του Άρη (DREAM2). Η επικάλυψη αποτελείται από ατομικά στρώματα οξειδίου του τιτανίου, το οποίο εφαρμόζεται σε ξηρές χρωστικές βαφές χρησιμοποιώντας μια μέθοδο γνωστή ως προηγμένη τεχνολογία που ονομάζεται εναπόθεση ατομικής στιβάδας.
Αυτή η διαδικασία, η οποία χρησιμοποιείται τακτικά για βιομηχανικούς σκοπούς, περιλαμβάνει την τοποθέτηση ενός υποστρώματος (σε αυτήν την περίπτωση, οξειδίου του τιτανίου) μέσα σε έναν θάλαμο αντιδραστήρα και παλμό διαφορετικών τύπων αερίων για τη δημιουργία στρώσεων που δεν είναι παχύτερα από ένα άτομο. Αρχικά, αυτή η επικάλυψη προοριζόταν να προστατεύσει τα ηλεκτρονικά διαστημικά σκάφη καθώς πετούν μέσω αγώγιμων νεφών πλάσματος στη μαγνητόσφαιρα της Γης - επίσης το αποτέλεσμα του ηλιακού ανέμου.
Για να δοκιμάσει την επίστρωση, ο Dwivedi και η ομάδα του έχουν προετοιμάσει μια πειραματική παλέτα καλυμμένη με επικαλυμμένες γκοφρέτες, οι οποίες επί του παρόντος εκτίθενται σε πλάσμα στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Σε συνδυασμό με όσα γνωρίζουμε για τη σεληνιακή σκόνη, αυτή η επίστρωση θα μπορούσε να σημαίνει τη διαφορά μεταξύ μελλοντικής επιτυχίας και αποτυχίας, όχι μόνο με την Artemis, αλλά και με τα μακροπρόθεσμα σχέδιά της. Όπως είπε ο Φάρελ:
«Έχουμε πραγματοποιήσει αρκετές μελέτες που διερευνούν τη σεληνιακή σκόνη. Ένα βασικό εύρημα είναι να γίνει το εξωτερικό δέρμα των διαστημικών στολών και άλλων ανθρώπινων συστημάτων αγώγιμο ή αποτρεπτικό. Στην πραγματικότητα, έχουμε αυστηρές απαιτήσεις αγωγιμότητας στο διαστημικό σκάφος λόγω πλάσματος. Οι ίδιες ιδέες ισχύουν και για τις στολές. Ένας μελλοντικός στόχος είναι η τεχνολογία να παράγει αγώγιμα υλικά δέρματος και αυτή τη στιγμή αναπτύσσεται. "
Κοιτώντας μπροστά, οι Farrell, Dwivedi και οι συνεργάτες τους σκοπεύουν να βελτιώσουν περαιτέρω τις δυνατότητες εναπόθεσης ατομικών επιπέδων. Αυτό θα απαιτήσει έναν μεγαλύτερο αντιδραστήρα για να αυξήσει την απόδοση της χρωστικής που μειώνει το φορτίο, την οποία σκοπεύουν να κατασκευάσουν. Μόλις ολοκληρωθεί, το επόμενο βήμα θα περιλαμβάνει τη δοκιμή της χρωστικής σε διαστημικές στολές.
«Η κατασκευή ενός συστήματος απόθεσης ατομικών επιπέδων μεγάλου όγκου για τη δημιουργία πακέτων που μπορούν να καλύψουν μεγάλες επιφάνειες, όπως επιφάνειες rover, για δοκιμές μπορούν να ωφελήσουν περαιτέρω τις τεχνολογίες για τη σεληνιακή εξερεύνηση», δήλωσε ο Farrell. Αυτό είναι σίγουρα αλήθεια λαμβάνοντας υπόψη την επιθυμία της NASA να συνεργαστεί με διεθνείς εταίρους για τη δημιουργία μόνιμου φυλακίου γύρω από τη νότια πολική περιοχή της Σελήνης.
