Yksi jyvä moondust roikkuu ripustettuna Abban tyhjiökammioon. Kuvan luotto: NASA Klikkaa suuremmaksi
Joka aamu Mian Abbas saapuu laboratorioonsa ja istuu tutkimaan - yhtä pölyäkkiä. Zenin kaltainen, hän tutkii samaa täplää, joka on suspendoitunut koripallokokoisen tyhjiökammion sisään niin kauan kuin 10–12 vuorokautta.
Hänen huomionsa mikroskooppinen kohde ei ole vain mikään vanha pölyhiukkas. Se on moondust. Yksi kerrallaan Abbas mittaa yksittäisten pölyjyväominaisuuksien ominaisuuksia, jotka Apollo 17 -astronautit palauttivat vuonna 1972, ja venäläisen Luna-24-näytteenpalautusaluksen, joka laskeutui Kuulle vuonna 1976.
"Yksijyväkokeet auttavat meitä ymmärtämään joitain moondustin outoja ja monimutkaisia ominaisuuksia", Abbas sanoo. Tämä tieto on tärkeä. NASA: n Visio for Space Exploration -näkymän mukaan astronautit palaavat kuuhun vuoteen 2018 mennessä - ja heidän on käsiteltävä paljon muutosta.
Kymmenen Apollon astronauttia, jotka kävelivät kuulla vuosina 1969 - 1972, olivat kaikki yllättyneitä siitä, kuinka ”tahmea” moondust oli. Pöly pääsi kaiken päälle, likaantuneita työkaluja ja avaruusasuja. Laitteet, jotka tummensivat pöly, absorboivat auringonvaloa ja taipuivat ylikuumentua. Se oli todellinen ongelma.
Monet tutkijat uskovat, että moondustilla on vakava staattisen takertumisen tapaus: se on sähköisesti ladattu. Kuukauden aikana auringon voimakas ultraviolettivalo (UV) koputtaa elektroneja jauhemaisesta rakeesta. Kuun päivänvalossa pinnalla olevat pölyjyvät latautuvat siten positiivisesti.
Loppujen lopuksi hylkivät varaukset muuttuvat niin voimakkaiksi, että jyvät laskeutuvat pinnalta “kuin tykkipallot”, Abbas sanoo, kiertäen kilometriä kuun yläpuolelle, kunnes painovoima saa ne putoamaan takaisin maahan. Kuulla voi olla tämän lentävän pölyn virtuaalinen ilmapiiri, joka tarttuu astronautteihin ylhäältä ja alhaalta.
Tai niin teoria menee.
Mutta muuttuvatko kuunpölyn jyvät todella positiivisesti varautuneiksi, kun niitä valaistaan ultraviolettivalolla? Jos on, mihin jyviin se vaikuttaa eniten - suuret tai pienet jyvät? Ja mitä moondust tekee, kun se on ladattu?
Nämä ovat kysymykset, joita Abbas tutkii "Pölyisissä plasmalaboratorioissa" National Space Science and Technology Centerissä Huntsvillessa, Alabamassa. Yhdessä kollegojen Paul Cravenin ja jatko-opiskelijan Dragana Tankosicin kanssa Abbas injektoi kammioon yhden jyvän kuunpölyn ja "tarttuu" siihen sähkövoimakenttiä käyttämällä. (Injektori antaa viljalle vähäisen varauksen, jonka avulla sitä voidaan käsitellä sähkökenttien avulla.) Viljan pitäessä ripustettuna kirjaimellisesti keski-ilmaan, ne "pumppaavat kammion 10-5 torriin asti kuun tyhjiön simuloimiseksi".
Seuraavaksi tulee lumoava osa: Abbas loistaa UV-laserin viljalle. Odotetulla tavalla pöly “latautuu” ja se alkaa liikkua. Säätämällä kammion sähkökenttiä huolellisella huolella, Abbas voi pitää viljan keskitettynä; hän voi mitata sen muuttuvaa varausta ja tutkia sen kiehtovia ominaisuuksia.
Kuten Apollon astronautit, Abbas on jo löytänyt joitain yllätyksiä - vaikka hänen kokeiluaan ei ole vielä tehty puoliksi.
"Olemme löytäneet kaksi asiaa", Abbas sanoo. Ensinnäkin ultraviolettivalo latautuu 10 kertaa enemmän kuin teoria ennustaa. Toiseksi suuret jyvät (1 - 2 mikrometriä poikki) lataavat enemmän kuin pienemmät jyvät (0,5 mikrometriä), juuri päinvastoin kuin mitä teoria ennustaa. ”
On selvää, että on paljon opittavaa. Mitä tapahtuu esimerkiksi yöllä, kun aurinko laskee ja UV-valo häviää?
Se on Abbasin kokeilun toinen puoli, jonka hän toivoo suorittavan vuoden 2006 alkupuolella. Sen sijaan, että loistaisi UV-laserin yksittäiselle kuun hiukkaselle, hän aikoo pommittaa pölyä elektronisäteellä elektronipistoolista. Miksi elektronit? Teoria ennustaa, että kuunpöly voi saada negatiivisen varauksen yöllä, koska vapaat elektronit pommittavat sitä aurinkotuulessa - toisin sanoen auringosta virtaavat hiukkaset, jotka kaarevat kuun takana ja osuvat yöpimeään maaperään.
Kun Apollon astronautit vierailivat Kuussa yli 30 vuotta sitten, he laskeutuivat päivänvaloon ja lähtivät ennen auringonlaskua. He eivät koskaan jääneet yöksi, joten sillä, mitä tapahtui pimeyden jälkeen, ei ollut väliä. Tämä muuttuu: Seuraavan tutkijoiden sukupolvi pysyy paljon kauemmin kuin Apollon astronautit, ja lopulta perustaa pysyvän etupostin. Heidän on tiedettävä, kuinka moondust käyttäytyy ympäri vuorokauden?
Pysy ajan tasalla Dusty Plasma Labin vastauksista.
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
