Na Apolonu 15, članovi posade nisu mogli vidjeti da se spuštaju na rub širokog kratera. Nakon isključivanja motora, lunarni modul zakucao se unatrag za oko 11 stupnjeva u krater dok stražnja noga nije dodirnula tlo. Prednji noga je tada sišao s tla, bez težine. Ovaj nagib od 11 stupnjeva bio je blizu dizajnerskih ograničenja za lunarni modul.
(Slika: © NASA)
Studijski timovi su se vratili pogledati Apollovo lunarno slijetanje podaci za procjenu koliko je mjesečev teren izbačen u svemir.
Ne samo da su posade Apollo spuhane prahom, čineći touchdowne problematičnimali znatne količine stijena i krhotina također su poslane u letu tijekom slijetanja raketa.
NASA ima za cilj staviti astronaute na Mjesec do 2024. pa što učiniti s problemom prašine? Znanstvenici pokušavaju osmisliti zaobilazno okruženje koje se čini ako je to potrebno putujući na Mjesec postati rutina.
Sjećanja Apolona
Prvo, postoji nekoliko povijesnih izvještaja o sigurnim slijetanjima ljudi na Mjesecu, počevši od samog prvo Apolonovo mjesečno slijetanje, u srpnju 1969, Kako se Neil Armstrong, zapovjednik lunarnog modula Eagle, odražavao u tehničkom pregledu, "na nešto nižem od 100 stopa, počeli smo dobivati prozirni list prašine koja se kreće, a koja je malo zasmetala vidljivosti. Kako smo se spuštali, vidljivost se nastavila smanjiti."
Slično tome, na Apolon 12, Pete Conrad naletio je na toliko prašine da je zaslijepio dok je napravio svoj posljednji silazak na površinu. Kasnije je ispričao kako je "prašina otišla onoliko koliko sam mogao vidjeti u bilo kojem smjeru i potpuno izbrisani krateri i bilo što drugo ... Nisam mogao reći što je ispod mene. Znao sam da se nalazim u općenito dobrom području i upravo sam htio moram ugristi metak i zemlju, jer nisam mogao reći da li tamo ima krater ili ne. "
Nekoliko zapovjednika slijetanja Apolona zabilježilo je sličnu zabrinutost.
Stvaranje za loš dan
NASA se nada kako će primijeniti lekcije iz ere Apolona na buduće lunarne misije.
"Ako parafraziramo stari bromid, oni koji zaboravljaju prošlost osuđeni su na slijetanje poput njega", rekao je Chirold Epp, voditelj projekta za tehnologiju autonomnog slijetanja i izbjegavanja opasnosti u NASA-inom svemirskom centru Johnson u Houstonu.
"Pregledom slijetanja Apolona došao sam do dva zaključka: Jedno, te su posade napravile sjajan posao. Dva, podaci iz nekoliko slijetanja podržavaju ideju koju moramo dati budući mjesečevi zemljaci više informacija za povećanje vjerojatnosti uspjeha misije ", dodao je Epp.
Epp je rekao da ako se lunarni modul odmori pod kutom iznad 12 stupnjeva, astronauti se možda neće moći lansirati s površine. "Dakle, ako posada sleti na brdo ili nogom ili dva stopala na veliku stijenu ili u krater, to bi moglo učiniti loš dan", rekao je.
Fizika raketnih ispuha
"Mjesec je tijelo male gravitacije i bez zraka, zbog čega se efekti rakete razlikuju od onih koje imamo na Zemlji ", rekao je Philip Metzger, planetarni znanstvenik sa Sveučilišta Florida Florida na Sveučilištu Centralna Florida (UCF) u Orlandu.
"Na Zemlji kamenje putuje najudaljenije, dok se prašina zaustavlja tek na maloj udaljenosti zbog povlačenja Zemljine atmosfere", rekao je Metzger za Space.com. "Na Mjesecu je upravo suprotno. Prašina ide najbrže i najdalje. Prašina može nanijeti ozbiljne štete površinama materijala ako se iskrcamo preblizu drugom hardveru na Mjesecu ili ukrštamo u njega."
Auspuh motora lunarne zemlje puše velikom brzinom prašinu, tlo, šljunak i kamenje te će oštetiti okolni hardver - poput lunarnih stanica, rudarskih operacija ili povijesnih mjesta - ako se izbacivanje pravilno ne ublaži, rekao je Metzger.
Tijekom posljednjih 20 godina, istraživači su razvili konzistentnu sliku fizike raketnih ispušnih plinova mjesečevog tla, "ali postoje značajne praznine", rekao je Metzger. "Nijedna trenutno dostupna metoda modeliranja ne može u potpunosti predvidjeti učinke. Međutim, osnove se razumiju dovoljno dobro da se započne s dizajniranjem protumjera."
Željeno: lansiranje jastučića
Metzger i ostali članovi tima iz UCF-ovog Centra za površinsku znanost za lunarni i asteroid (CLASS) kažu da su jastučići za slijetanje potrebni za misije koje opetovano posjećuju lunarno odlagalište.
Za lunarna slijetanja, istraživanje CLASS-a pokazalo je da je pjeskarenje koje će se dogoditi na mjesečevom stajalištu neprihvatljivo, jer će pretjerano degradirati optiku, solarne ćelije, površine toplotne regulacije i pomicanje zglobova na mehanizmima. Utjecaji puhanja stijena također bi mogli razbiti hardver.
Istraživači Svemirskog instituta na Floridi istražuju metode za ublažavanje učinaka tih eksplozija, poput sinterovanja mjesečevog regolita. Također razmatraju robotiku za buldoziranje i izgradnju bermi, kao i za korištenje šljunka ili asfalta. A oni organiziraju niz natjecanja iz robotike za tehnologije izrade podmetača u suradnji s firmama za strojno učenje kako bi unaprijedili potrebne mogućnosti robotike.
"NASA vrlo ozbiljno shvaća potencijalna pitanja izbacivanja povezana s interakcijom površine raketa s motorom", rekao je Robert Mueller, stariji tehnolog i glavni istraživač u istraživačkom sustavu i razvojnom uredu u NASA-inom svemirskom centru Kennedy na Floridi.
To je s dobrim razlogom, rekao je Mueller; Budući ljudi na kopnu će imati više problema s udarnim udarima u usporedbi s Apolloovim zemljacima zbog većeg potiska motora. NASA-ini istraživači razvijaju koncepte za Mjesečevo sletanje i podmetače za posade s posadama.
Svemirska agencija trenutno poduzima korake za procjenu potencijalnih učinaka u mjesečevom vakuumskom okruženju, rekao je Mueller za Space.com, s novim računalnim modelima kodova koji su u fazi izrade kroz NASA-ino istraživanje i inovacije za male tvrtke i transfer tehnologije malih poduzeća.
Uhvaćen na kameru
Nikada nije bilo nijednog zajedničkog napora za ublažavanje problema s mjesečevom prašinom, rekla je Michelle Munk koja vodi u sustav za ulazak, spuštanje i slijetanje u NASA-in istraživački centar Langley u Hamptonu, Virginija. "Imamo" proizvodni "kôd za predviđanje što će se dogoditi - ali on nije potvrđen podacima, tako da stvarno ne znamo koliko su dobra predviđanja."
Munk je rekao da je posebno izazovno izvesti realističan temeljni test za mjesečevu okolinu, koji bi pružio dobre "istinite" podatke. NASA-ina Direkcija za svemirsku tehnologiju pokrenula je projekt koji sadrži i komponente za ispitivanje na zemlji i za računsko modeliranje.
Uz to, Munk je glavni istraživač za četiri stereo kamere koje će se nalaziti na brodu lunarne landere Nova-C Intuitivnih strojeva, koji bi trebao biti lansiran 2021. godine na SpaceX Falcon 9 raketu u okviru NASA-inog komercijalnog programa Lunar Payload Services. Korisni teret naziva se stereo kamere za Mjesečeve površinske studije (SCALPSS).
SCALPSS se razvija u NASA Langley i koristi tehnologiju kamera koja se koristi u agenciji Mars 2020 rover Upornost, Rekao je Munk. Klaster kamere snimat će podatke o videozapisima i fotografijama pražnjenja sletanja dok pljusak počinje utjecati na mjesečevu površinu sve do zatvaranja motora, što je presudno za buduće dizajne vozila Mjeseca i Marsa, rekla je.
- Mjesečeva prašina mogla bi predstavljati problem budućim istraživačima Mjeseca
- NASA-ino 17 misija na Apolon u mjesecima
- Mjesečna žurba: NASA želi da komercijalne usluge mjesečne dostave započnu ove godine
