Создан лучевой душ для борьбы с лунной пылью

2020-9-1 18:04

Учёные придумали способ избавиться от зловредной лунной пыли, которая может повредить оборудование и даже вызвать аллергию у колонистов.

Учёные придумали способ избавиться от зловредной лунной пыли, которая, будучи невероятно прилипчивой, может повредить оборудование и даже вызвать аллергию у колонистов. Убрать вездесущую пыль поможет своеобразный душ из электронов.

Разработка описана в научной статье, опубликованной в журнале Acta Astronautica.

Лунная пыль стала настоящей проблемой для экипажей "Аполлонов". Она целыми облаками поднималась с поверхности Селены при ходьбе и не слишком стремилась осесть обратно. При этом пыль Селены очень мелкая и липкая, так что очистить от неё скафандры, оборудование и другие предметы было крайне тяжело.

"Это действительно раздражает, – отмечает соавтор статьи Сюй Ван (Xu Wang) из Университета Колорадо в Боулдере. – Лунная пыль прилипает ко всем поверхностям – скафандрам, солнечным батареям, шлемам – и может повредить оборудование".

Более того, у астронавта Харрисона Шмитта, побывавшего на Луне в 1972 году, развилась аллергическая реакция на эту вездесущую субстанцию. Он страдал и жаловался, что зловредная пыль пахнет жжёным порохом.

Откуда на нашем естественном спутнике пыль и в чём секрет её неприятных свойств? Пыль образуется из лунного грунта под действием микрометеоритов и перепадов температуры (а лунный день теплее лунной ночи примерно на триста градусов Цельсия).

Пылинки очень мелкие (менее 25 микрометров в диаметре), но имеют неправильную зазубренную форму, словно осколки стекла. Главная же причина липучести этой пыли – в её наэлектризованности. Под действием излучения Солнца и космической радиации пылинки приобретают электрический заряд. Из-за этого они прилипают к любой поверхности, как липнет к телу наэлектризованная одежда.

Специально созданная пыль, имитирующая лунную, под микроскопом.

Фото IMPACT lab.

Теперь исследователи обратили электрические свойства пыли против неё самой. Учёные предложили обрабатывать запылённые поверхности потоком электронов.

Идея проста: из-за электронов пылинки приобретают отрицательный заряд. Поскольку одноимённые заряды отталкиваются, частицы пыли отталкиваются друг от друга. Это мешает им вместе оставаться на одной поверхности. Внешне это выглядит так, будто электронный луч просто смывает пыль.

Для экспериментов физики воспользовались имитацией лунной пыли, созданной в лабораториях NASA. Они проводили испытания в вакуумной камере.

Опыты показали, что электронный "душ" очищает широкий спектр поверхностей, включая стекло и поверхность скафандра. Обычно одной-двух минут под лучом было достаточно для того, чтобы удалить 75–85% пыли.

Испытания в вакуумной камере подтвердили, что электронный луч хорошо справляется с пылью, имитирующей лунную.

Фото IMPACT lab.

При этом энергия электронов составляла 230 электрон-вольт, а плотность образованного ими тока – 1,5–3 микроампера на квадратный сантиметр. Такое воздействие безопасно для материалов, предназначенных для работы в космосе.

Теперь исследователи работают над тем, чтобы сделать подобную процедуру ещё более эффективной. И тогда, возможно, она станет частью быта будущих лунных колонистов.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали об идее использовать мочу космонавтов для строительства лунных баз. А ещё в колонизации Луны и Марса могут помочь дома-оригами и портативные ядерные реакторы.

Подробнее читайте на ...

пыль пыли лунной поверхности оборудование электронов колонистов пылинки

Источник: vesti.ru Рейтинг новостей: 136

Титан, алюминий, свинец: что содержит пыль московских квартир

Ученые бьют тревогу: пыль – особенно техногенного происхождения – очень негативно сказывается на здоровье. Журналисты провели эксперимент и выяснили, в каких районах Москвы домашняя пыль содержит наиболее опасные вещества. vesti.ru »

2021-06-11 21:33

Ринит и конъюнктивит: как выбрать пылесос аллергикам

Аллергия на домашнюю пыль является одной из самых распространенных. Особенно страдают из-за такого недуга дети, чьи дыхательные пути из-за возрастного строения улавливают больше аллергенов. Как можно минимизировать контакт с пылью дома? Помогут ли в этом пылесосы? Эксперты Роскачества рассказали, на что обращать внимание при выборе такого устройства. vesti.ru »

2020-08-10 08:18

В Антарктиде обнаружена свежая межзвездная пыль

Исследовав антарктический снег, исследователи впервые обнаружили межзвездную пыль, которая недавно упала на Землю.

Эти результаты могут пролить свет на таинственные межзвездные облака, через которые регулярно пролетает Солнечная система, считают ученые. Тонны внеземной пыли, создаваемой проходящими кометами, столкновениями астероидов и взрывающимися звездами, ежедневно падают на Землю. Но ученые могут не найти ее до тех пор, пока она не упадет, и поэтому им не хватает подробностей о недавних взаимодействиях Солнечной системы с ее окружением.

В отличие от этого, новое исследование анализирует относительно свежую межзвездную пыль, и результаты могут раскрыть загадочные межзвездные облака и их связь с нашей солнечной системой.

«Ученые могли бы использовать наши результаты, чтобы выяснить, как формировались солнечные окрестности », - сказал ведущий автор исследования Доминик Кнолл, физик-экспериментатор из Австралийского национального университета в Канберре. «Мы знаем кое-что о далеких галактиках и звездах и многое о нашей солнечной системе, но близлежащие окрестности нашей солнечной системы требуют дальнейшего изучения».

Чтобы найти потенциально нетронутые образцы межзвездной пыли, ученые собрали около 1100 фунтов. (500 килограммов) антарктического снега, возраст которого был менее 20 лет. Он был собран в нескольких сотнях миль от побережья замерзшего континента, недалеко от немецкой станции Конен.

Чтобы идентифицировать компоненты снега, исследователи привезли его в Мюнхен, расплавили, отфильтровали твердые частицы, сожгли остатки и проанализировали структуру испускаемого им света. Они обнаружили присутствие двух редких, слегка радиоактивных изотопов: железо-60 и марганец-53. (Изотопы элемента различаются по количеству нейтронов, которые они имеют в своих ядрах; так, например, самый естественный изотоп железа, железо-56, имеет 30 нейтронов, тогда как железо-60 имеет 34 нейтрона).

По словам исследователей, наиболее вероятным источником железа-60 была сверхновая , мощный взрыв гигантской умирающей звезды, которая достаточно яркая, чтобы ненадолго затмить все другие звезды в своей галактике. Другие естественные способы получения железа-60 дают лишь до одной десятой от общего количества. Однако железо-60 и марганец-53 также могут образовываться, когда фрагменты атомов, называемые космическими лучами, попадают в межпланетную пыль. Тем не менее, исследователи обнаружили большее соотношение железа-60 к марганцу-53, чем они ожидали от этого механизма.

Исследователи также рассмотрели, является ли железо-60 выпадением ядерного оружия или электростанций. Однако они обнаружили, что производство железа-60 и марганца-53 из этих источников должно быть незначительным.

Таким образом, ученые пришли к выводу, что эти радиоактивные изотопы, скорее всего, были сформированы в соседней сверхновой, которая затем стала причиной межзвездных облаков газа и пыли. Исследователи предположили, что, когда солнечная система проходит через такие облака, эта пыль падает на поверхность Земли.

Будущие исследования межзвездной пыли в старых снегах и льдах могут пролить свет на происхождение и структуру близлежащих межзвездных облаков и историю их взаимодействия с солнечной системой, пишет Space.com.

kapital-rus.ru »

2019-08-21 19:52

Партнеры

Реклама

Самое свежее

Ковальчуку и другим авторам присудили госпремию за исследования по ядерной энергетике

Коллектив награжден за цикл фундаментальных и прикладных научно-исследовательских работ, которые внесли выдающийся вклад в разработку научно-технических основ, обоснование и реализацию стратегии двухкомпонентного развития ядерной энергетики России

Достижения молодых ученых. В Петербурге прошел съезд сообщества «Вызов»

В Санкт-Петербурге состоялось открытие первого съезда сообщества «Вызов», в котором приняло участие более 300 молодых ученых. Деловая программа включала в себя мастер-классы по медиапроизводству и продвижению в социальных сетях.