12.06.2023 06:30
Общество

Чем опасна лунная пыль, и как с ней поможет бороться эксперимент "Плазменный кристалл" на МКС

Текст:  Наталия Ячменникова
Луна притягивает землян. Планы пилотируемого полета на Луну и строительства лунных баз вынашивают все страны мирового космического клуба.
/ iStock
Читать на сайте RG.RU

Так, NASA уже объявило состав экипажа пилотируемого корабля Orion, который отправится к спутнику Земли в конце 2024 года - для его облета в рамках миссии Artemis 2 ("Артемида-2"). Полет астронавтов рассчитан на 10 дней, в ходе которых американские специалисты планируют проверить системы жизнеобеспечения корабля и протестировать технологии, необходимые для жизни и работы экипажей в далеком космосе.

В августе должна стартовать российская миссия "Луна-25". Ее важность трудно переоценить. Это первый лунный космический зонд, который будет запущен в нашей стране с 1976 года. Перелет до Луны составит от 4,5 до 5,5 суток в зависимости от конкретной даты пуска. Само название станции подчеркивает преемственность по отношению к советской серии исследований Луны, завершенной почти пятьдесят лет назад. После "Луны-25" пойдут более тяжелые российские лунные аппараты.

А вот Китай планирует осуществить высадку своего космонавта на поверхность Луны до 2030 года. Не так давно СМИ цитировали заявление Управления программы пилотируемых космических полетов КНР (CMSA): "В ходе данной миссии два космонавта будут управлять пилотируемым луноходом для проведения научно-исследовательских работ".

Индийская межпланетная станция Chandrayaan-3 отправится к спутнику Земли в конце 2023 - начале 2024 года, сообщил в конце мая "Интерфакс" со ссылкой на центр пилотируемых полетов Индийской организации космических исследований…

Но ученые предупреждают: на Луне космонавтам и астронавтам придется крайне нелегко. И дело не только в низкой гравитации, космическом излучении и отсутствии воздуха. Оказывается, одна из самых серьезных неприятностей на Селене - лунная пыль. Поверхность Луны она покрывает толстым слоем. При этом не просто отличается от земной, но еще и очень опасна для человеческого здоровья.

В чем же заключается эта опасность, и существует ли защита от нее? Специалисты говорят, что лунная пыль мелкая, как порошок, но режет не хуже стекла. Попадая в организм, эти частички могут оказываться в клетках, разрушая их или вызывая значительные изменения ДНК. Во всяком случае, именно такой эффект наблюдали ученые, подвергнув воздействию искусственно созданной лунной пыли выращенные в лаборатории мышиные и человеческие клетки.

На МКС готовят эксперимент с перепелами

По словам замдиректора Института медико-биологических проблем РАН Владимира Сычева, пыль имеет структуру "ежика", который, если попадает в легкие, не будет выводиться. Это очень опасно. Лунную пыль надо исследовать с точки зрения безопасности" (цитата по ТАСС).

Специалисты говорят: поскольку на Луне нет ветра и воды, чтобы закруглить режущие края, крошечные крупинки очень острые и имеют зазубрины. И они прилипают почти ко всему: к скафандрам космонавтов, внешним поверхностям космических аппаратов, приборам и устройствам. Лунная пыль может вызывать их отказы, заноситься внутрь лунных модулей и угрожать здоровью космонавтов.

В общем, проблема серьезная. Как рассказали в "Роскосмосе", российские космонавты на борту Международной космической станции проводят эксперимент "Плазменный кристалл-4", результаты которого как раз помогут будущим экипажам справляться с прилипающей пылью на Луне.

Эксперимент, который проводит Объединенный институт высоких температур Российской академии наук совместно с Гисенским университетом имени Юстуса Либиха (Германия), посвящен исследованию плазменно-пылевых кристаллов и жидкостей в условиях микрогравитации. Он осуществляется Госкорпорацией "Роскосмос" совместно с Европейским космическим агентством в лабораторном модуле Columbus американского сегмента МКС.

В земных условиях пылевые микрочастицы испытывают значительную силу со стороны земного тяготения, поэтому образующиеся плазменно-пылевые структуры подвержены значительной деформации. Поскольку в условиях полета МКС гравитационная сила компенсируется орбитальным движением, то эксперименты с такими структурами могут проводиться продолжительное время.

Почему китайский грузовой корабль "Тяньчжоу-5" месяц назад отстыковался от космической станции, а теперь повторно причалил к ней

В ходе эксперимента "Плазменный кристалл-4" достигнуты, в частности, следующие результаты:

- получены плазменно-пылевые структуры, которые формируются и удерживаются не внешним электрическим полем, а потоком плазмы, рекомбинирующей на поверхности пылевых частиц;

- исследована эволюция структуры плазменно-пылевого облака, приводящая к формированию протяженных цепочечных структур - струнной жидкости;

- обнаружен новый тип неустойчивости - поперечная ионизационная плазменно-пылевая неустойчивость в положительном столбе разряда постоянного тока с пылевыми частицами.

Как подчеркивают специалисты "Роскосмоса", наработанные знания о пылевой плазме могут найти применение в плазменном травлении, плазменном напылении в микроэлектронике, управляемом термоядерном синтезе, ракетостроении и производстве аппаратуры для космических аппаратов.

Отмечается, что эксперимент "Плазменный кристалл-4" на МКС имеет важное значение для изучения объектов Солнечной системы, понимания физики межзвездных пылегазовых облаков и выполнения межпланетных полетов. Для борьбы с лунной пылью необходимо знать распределение электрического потенциала вокруг посадочного модуля в разное время лунных суток и оценивать размеры и заряды перемещающихся лунных пылевых частиц. Вполне возможно, что эффективным средством защиты от лунной пыли будут заградительные электростатические экраны.

Как учат летать ракеты: На космодром Восточный доставили макет "Ангары-А5"
Космос