Naukowcy badają mało poznane zjawisko związane z lądowaniem na Księżycu
Zespół naukowców z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa we współpracy z NASA przeprowadził eksperymenty, które pozwoliły wyjaśnić mechanizm powstawania charakterystycznych wzorów smug pyłu podczas lądowania na Księżycu. Wiedza ta ułatwi opracowanie lepszych strategii dla przyszłych podróży kosmicznych.
Naukowcy analizują procesy zachodzące podczas lądowania na Księżycu
Naukowcy podjęli się zbadania mało poznanego zagrożenia związanego z lądowaniem na Księżycu. Chodzi o procesy związane z powstawaniem regularnie rozmieszczonych smug pyłu, rozchodzących się promieniście od punktu lądowania. Obserwowano je już podczas misji Apollo, czy ostatniego lądowania Blue Ghost, jednak do tej pory nie wyjaśniono dokładnie tego zjawiska. Teraz to się zmieniło.
Naukowcy odnotowali, że gdy rakiety lądują na Księżycu, ich silniki wzbijają w powietrze chmury pyłu i odłamków, które mogą uszkodzić sprzęt i zagrozić przyszłym misjom badawczym, a nawet planowanej budowie baz. Naukowcy pod kierownictwem eksperta Rui Ni z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, we współpracy z NASA, rozszyfrowali mechanizm tego procesu.
Pyłowy chaos na Księżycu. Badacze odtworzyli to w komorze próżniowej
Aby zrozumieć zmiany zachodzące podczas lądowania na Księżycu, konkretnie interakcje między spalinami rakietowymi a powierzchnią naturalnego satelity, naukowcy umieścili sześciokamerowy system w 4,5-metrowej komorze Centrum Lotów Kosmicznych im. Marshalla i odtworzyli warunki panujące na Srebrnym Globie. Korzystając z tego systemu, uchwycili powstawanie kraterów oraz śledzili trajektorię i prędkość małych cząstek.
- Chcieliśmy zrozumieć niezwykłe wzorce obserwowane podczas lądowań na Księżycu i odkryliśmy, że te charakterystyczne wzory są wynikiem niestabilności Görtlera, zjawiska dynamiki płynów, w którym zakrzywiony przepływ gazów spalinowych nad powierzchnią Księżyca wytwarza siły generujące rotujące wiry, co prowadzi do charakterystycznych wzorów, które obserwujemy w obłokach pyłu - wyjaśnił Ni w komunikacie uczelni, dodając, że w szerszym kontekście badacze przyglądają się temu, w jaki sposób cząstki ulegają erozji i mobilizacji podczas lądowań pozaziemskich.
Odkrycia wpłyną na lądowania przyszłych misji w bezpieczniejszym wydaniu
To przełom, który pomoże zminimalizować ryzyko podczas przyszłych misji, zauważają specjaliści. "Zrozumienie problemu pióropusza pyłu jest szczególnie istotne dla przyszłych misji Artemis, w których stałe struktury, takie jak placówka księżycowa, są częścią planu", zaznaczają badacze.
- Nasza praca pomaga zidentyfikować zagrożenia, oferuje sposoby ich łagodzenia i poprawia prognozy tempa erozji podczas lądowań - powiedział Ni. - Nasze odkrycia torują drogę przyszłym misjom, które mają na celu optymalizację strategii lądowania i łagodzenie wpływu chmur pyłu na sprzęt i widoczność.
Wyniki badań zostały opublikowane na łamach "Nature Communications".
