Apollo 15: llä miehistön jäsenet eivät voineet nähdä heidän laskeutuvan leveän kraatterin reunalle. Moottorin sammutuksen jälkeen kuunmoduuli heilutti taaksepäin noin 11 astetta kraatteriin, kunnes takajalusta kosketti maata. Etujalusta oli sitten maasta, ilman painoa. Tämä 11 asteen kallistus oli lähellä kuun moduulin suunnittelurajoja.
(Kuva: © NASA)
Opintoryhmät ovat palanneet katsomaan Apollon kuun lasku tiedot arvioidaksesi kuinka paljon kuun maastoa oli heitetty avaruuteen.
Apollon laskuhenkilökunta ei vain sumua puhalletusta pölystä, kosketusten tekeminen hankalaksi, mutta huomattavia määriä kiviä ja roskia lähetettiin myös lentämään rakettimoottoreiden laskeutumisen aikana.
NASA: n tavoitteena on saattaa astronautit kuuhun uudelleen vuoteen 2024 mennessä, joten mitä tehdä pölyongelmaan? Tutkijat yrittävät suunnitella tarvittavat kiertotavat matkustaa kuuhun on tullut rutiiniksi.
Apollon muistoja
Ensinnäkin on olemassa useita historiallisia kertomuksia ihmisten turvallisista kosketuksista kuuhun, alkaen heti Ensimmäinen Apollon kuunlasku heinäkuussa 1969. Kuten Neil Armstrong, Eagle-kuutamoduulin komentaja, heijastui tekniseen selvitykseen, "alle 100 metrin päässä meistä alkoi saada läpinäkyvä arkki liikkuvaa pölyä, joka hämärsi näkyvyyden. Kun nousimme, näkyvyys jatkui. vähentää."
Samoin, päällä Apollo 12, Pete Conrad joutui niin paljon pölyä, että hänet sokeutui, kun hän viimeisen laskeutumisen pintaan. Myöhemmin hän kertoi, että "pöly meni niin pitkälle kuin pystyin näkemään mihin tahansa suuntaan, ja hävisi kokonaan kraattereita ja kaikkea muuta ... En voinut kertoa, mikä oli allani. Tiesin olevani yleensä hyvällä alueella ja aioin vain mennä on purettava luoti ja laskeuduttava, koska en voinut kertoa, oliko siellä kraatteri vai ei. "
Useat Apollo-seurannan komentajat totesivat samanlaisia huolenaiheita.
Huono päivä
NASA toivoo soveltavansa Apollon aikakauden oppitunteja tuleviin kuunoperaatioihin.
"Parafraasoimalla vanhaa bromidia, ne, jotka unohtavat menneisyyden, ovat tuomittuja laskeutumaan kuten se", kertoi Chirold Epp, autonomisen laskeutumisen ja vaarojen välttämisen tekniikan projektipäällikkö NASA: n Johnson-avaruuskeskuksessa Houstonissa.
"Tutkittuani Apollon laskuja olen päätynyt kahteen johtopäätökseen: Yksi noista miehistöistä teki hienoa työtä. Kaksi, useiden purkamisten tiedot tukevat ajatusta, että meidän on annettava tulevat kuun laskeuttajat lisätietoja operaation onnistumisen todennäköisyyden lisäämiseksi ", Epp lisäsi.
Epp sanoi, että jos kuutamoduuli lepää 12 asteen kulmassa, astronautit eivät ehkä pysty käynnistämään itseään pinnalta. "Joten jos miehistö laskeutuisi mäkelle tai jalkapadolla tai kahdella suurelle kallioon tai kraatteriin, se voisi tehdä huonosta päivästä", hän sanoi.
Rakettien pakokaasujen fysiikka
"Kuu on vähän painovoimainen ja ilmaton ruumis, mikä tekee raketin tulivuoren vaikutuksista hyvin erilaisia kuin mitä meillä on kokemusta maan päällä ", kertoi Philip Metzger, planeettatutkija Floridan avaruusinstituutissa Keski-Floridan yliopistossa (UCF) Orlandossa.
"Maapallolla kivet kulkevat kauimpana, kun taas pöly pysäytetään vain lyhyen matkan päässä Maan ilmakehän vetämällä", Metzger kertoi Space.com: lle. "Kuulla se on täysin päinvastainen. Pöly kulkee nopeimmin ja kauimpana. Pöly voi aiheuttaa vakavia vahinkoja materiaalien pinnoille, jos laskeudumme liian lähelle muita laitteita kuuhun tai kiertää sitä."
Lunar-lander-moottorin pakokaasu puhaltaa pölyä, maaperää, soraa ja kiviä suurella nopeudella ja vahingoittaa ympäröivää laitteistoa - kuten kuun ulkonemat, kaivostoiminnat tai historialliset kohteet - ellei ejekttaa pienennetä asianmukaisesti, Metzger sanoi.
Viimeisen 20 vuoden aikana tutkijat ovat kehittäneet yhdenmukaisen kuvan kuun maaperää puhaltavien rakettien pakokaasujen fysiikasta, "mutta merkittäviä aukkoja on", Metzger sanoi. "Mikään tällä hetkellä saatavilla oleva mallinnusmenetelmä ei pysty täysin ennustamaan vaikutuksia. Perusteet ymmärretään kuitenkin riittävän hyvin vastatoimien suunnittelun aloittamiseksi."
Ostetaan: laukaisutasot
Metzger ja muut ryhmän jäsenet UCF: n Lunar and Asteroid Surface Science -keskuksessa (CLASS) sanovat, että laskupaikkoja tarvitaan operaatioihin, jotka käyvät toistuvasti kuun etupostissa.
Kuulaskuissa CLASS-tutkimukset ovat osoittaneet, että kuun etupisteessä tapahtuvaa hiekkapuhallusta ei voida hyväksyä, koska se huonontaa liikaa optiikkaa, aurinkokennoja, lämmönhallintapintoja ja mekanismien liikkuvia liitoksia. Kivien puhalluksen vaikutukset voivat myös rikkoa laitteiston.
Florida Space Institute -instituutin tutkijat tutkivat menetelmiä, joilla lievitetään näiden räjähdysten vaikutuksia, kuten sintrautuva kuun regolith. He tarkastelevat myös robotiikkaa punnitus- ja rakennusmarkkinoille sekä pohtivat soran tai päällystyslaitteiden käyttöä. Ja he järjestävät sarjan robottikilpailuja laskutelineiden rakennustekniikoille yhdessä koneoppimisyritysten kanssa tarvittavien robottiominaisuuksien kehittämiseksi edelleen.
"NASA suhtautuu rakettimoottorien pinnan vuorovaikutukseen liittyviin mahdollisiin ejecta-ongelmiin erittäin vakavasti", kertoi Robert Mueller, vanhempi tekniikka ja päätutkija NASAn Kennedyn avaruuskeskuksen tutkimuskeskuksessa Floridassa.
Se on syystä, Mueller sanoi; tulevaisuuden ihmisen laskureilla on enemmän ongelmia hölynpölytehosteilla kuin Apollo-laskureilla moottorin suuremman työntövoiman vuoksi. NASA: n tutkijat kehittelevät konsepteja kuunlaskuun ja laukaisupaneelit myös miehitetyille laskeutuneille.
Avaruustoimisto ryhtyy parhaillaan arvioimaan mahdollisia vaikutuksia kuun tyhjiöympäristössä, Mueller kertoi Space.comille uusilla tietokonemallinnuskoodeilla, joita on kehitteillä NASA: n pienyritysten innovaatiotutkimuksen ja pienyritysten teknologiansiirto-ohjelmien kautta.
Tallentui kameralle
Kuukausipölyongelman lieventämiseksi ei ole koskaan tehty yhteisiä pyrkimyksiä, sanoi Michelle Munk, saapumis-, laskeutumis- ja laskujärjestelmien kyky johtaa NASA: n Langley-tutkimuskeskukseen Hamptonissa, Virginiassa. "Meillä on" tuotanto "-koodi ennustaaksesi mitä tapahtuu - mutta sitä ei voida vahvistaa tiedoilla, joten emme todellakaan tiedä kuinka hyvät ennusteet ovat."
Munk sanoi, että on erityisen haastavaa suorittaa realistinen maakoe kuunympäristölle, joka tarjoaisi hyvää "totuuden" tietoa. NASA: n avaruusteknologiaoperaation johtokunta aloitti äskettäin projektin, joka sisältää sekä maa-aluksen testausta että laskennallista mallintamista koskevia komponentteja.
Lisäksi Munk on tutkija neljälle stereokameralle, joita kuljetetaan Intuitiivisten koneiden Nova-C -kuulalaskurilla, jonka on tarkoitus käynnistää vuonna 2021 SpaceX Falcon 9 -rakettilla NASA: n kaupallisen Lunar Payload Services -ohjelman puitteissa. Hyötykuorman nimi on Stereo Cameras for Lunar Plume-Surface Studies (SCALPSS).
SCALPSS-ohjelmaa kehitetään NASA Langleyssa, ja se hyödyntää kameratekniikkaa, jota käytetään viraston toiminnassa Mars 2020 -roverin sinnikkyys, Munk sanoi. Kameraryhmä kerää video- ja pysäytyskuvatietoja maanpinnan tilauksesta, kun putki alkaa vaikuttaa kuun pintaan moottorin sammutuksen jälkeen, mikä on kriittistä tulevien kuukausi- ja Mars-ajoneuvojen suunnittelulle, hän sanoi.
- Kuupöly voi olla ongelma tuleville kuun tutkijoille
- NASA: n 17 Apollo-kuun tehtävää kuvissa
- Kuu kiire: NASA haluaa kaupallisen kuuntoimituspalvelun alkavan tänä vuonna
