Тайна лунной пыли
Лунная пыль мелкая, как порошок, но она режет не хуже стекла. Пыль эта образуется при падении на лунную поверхность метеоритов. Они раскаляют и размельчают скальные породы и почву, которые содержат кварц и железо. А поскольку на Луне нет ветра и воды, чтобы закруглить режущие края, крошечные крупинки очень острые и имеют зазубрины. И они прилипают почти ко всему.
Когда Нил Армстронг (Neil Armstrong) и Базз Олдрин (Buzz Aldrin) вернулись с Луны, в багаже у них было более 20 килограммов лунной почвы и камней, которые были упакованы в алюминиевый контейнер с уплотнителями. Благодаря им внутри поддерживалось низкое давление — как на лунной поверхности. Но когда контейнер попал к ученым в космический центр Хьюстона, они обнаружили, что эти уплотнения разрушила лунная пыль.
Лунная пыль мелкая, как порошок, но она режет не хуже стекла. Пыль эта образуется при падении на лунную поверхность метеоритов. Они раскаляют и размельчают скальные породы и почву, которые содержат кварц и железо. А поскольку на Луне нет ветра и воды, чтобы закруглить режущие края, крошечные крупинки очень острые и имеют зазубрины. И они прилипают почти ко всему.
«Агрессивная природа лунной пыли представляет собой более серьезную проблему для инженеров и для здоровья поселенцев, чем радиация», — написал в 2006 году в своей книге «Возвращение на Луну» (Return to the Moon) астронавт из экипажа «Аполлона-17» Гаррисон «Джек» Шмитт (Harrison (Jack) Schmitt). Эта пыль пачкала скафандры и слоями снимала подошвы лунных ботинок. За шесть полетов «Аполлонов» низкое давление не удалось сохранить ни в одном контейнере с лунной породой. Пыль проникала вслед за астронавтами и вовнутрь космических кораблей. По словам Шмитта, она пахла порохом, и из-за нее было трудно дышать. Никто точно не знает, какое воздействие эти микроскопические частицы оказывают на легкие человека.
Пыль не просто покрывает поверхность Луны, она поднимается почти на стокилометровую высоту над ней, составляя часть ее экзосферы, где частицы привязаны к Луне силой притяжения, но расположены настолько редко, что почти никогда не сталкиваются. В 1960-е годы зонды Surveyor сняли сверкающее облако, которое во время восхода солнца плыло прямо над лунной поверхностью. Позднее астронавт «Аполлона-17» Джин Сернан (Gene Cernan), облетая Луну, зафиксировал аналогичное явление в области резкой линии, где лунный день встречается с ночью, назвав его «Терминатор». Сернан сделал несколько зарисовок, показав, как меняется пылевой ландшафт. Сначала потоки пыли поднимались с поверхности и зависали, а потом образовавшееся облако стало видно отчетливее, когда космический корабль приблизился к зоне дневного света. А поскольку ветра для формирования облака не было, его происхождение осталось загадкой. Есть предположение, что такие облака состоят из пыли, но никто не понимает, как они формируются и почему.
Возможно, на линии дня и ночи образуется электрическое поле, когда солнечный свет встречается с тенью. Оно вполне может поднять частицы пыли вверх. Физик из Колорадского университета в Боулдере Михали Хораньи (Mihály Horányi) продемонстрировал, что лунная пыль действительно может реагировать на такие электрические поля. Однако у него есть подозрения, что этот механизм недостаточно мощен, чтобы удерживать таинственные сверкающие облака в пространстве.
Данные новой космической миссии способны помочь ученым в поиске более достоверного объяснения. Прошли десятилетия с тех пор, как американские астронавты и луноходы исследовали Луну, но лунная пыль сегодня снова вызывает интерес, поскольку уже объявлено о подготовке к пилотируемым и беспилотным полетам на Луну в рамках сразу нескольких международных и коммерческих космических программ. В сентябре НАСА запустила маленький зонд LADEE (исследовательский корабль лунной атмосферы и пылевой среды), который на протяжении нескольких месяцев будет анализировать пыль и молекулы, окружающие единственный естественный спутник Земли.
Этот зонд размером с небольшой автомобиль, и он заключен в оболочку из солнечных панелей. В носовой части корабля имеется четыре квадратных прибора. Это пылемер, частично сконструированный Хораньи, и два химических анализатора для идентификации молекул таких веществ как гелий и натрий. Сбоку зонда установлено коммуникационное устройство, передающее на Землю при помощи лазерного пучка данные, например, о количестве больших и малых частиц, о их местоположении и так далее. Недавно это устройство установило рекорд по скорости связи между НАСА и Луной, передав данные на расстояние почти 400 тысяч километров со скоростью 622 мегабита в секунду. Это примерно в 70 раз превышает скорость среднего широкополосного соединения в США.
Время для этого полета стоимостью 280 миллионов долларов выбрано весьма удачно, потому что приборы LADEE получают почти ничем не искаженную картину плотности пыли и химического состава Луны, опережая всех остальных. Китай, Индия, Япония и Россия объявили, что планируют отправить свои зонды и луноходы в предстоящие годы. Премия Google Lunar X PRIZE дает инженерам неплохой стимул для создания автоматического лунохода с камерами, который должен прилуниться и начать передавать картинку с лунной поверхности на Землю к 2015 году. Начинающая космическая компания Golden Spikе намерена в следующем десятилетии приступить к пилотируемым полетам.
Когда миссия LADEE через несколько месяцев будет завершена, зонд станет составной частью того объема космического материала в 15 тонн, который ежедневно падает на Луну. Он создаст свое собственное облако лунной пыли, передавая на Землю последние данные.
Опубликовано: 06/11/2013 12:52
(«New Yorker«, США)
