У вакуумній камері Абби висить одне зерно мондусту. Кредит зображення: NASA Натисніть, щоб збільшити
Щоранку Міан Аббас заходить у свою лабораторію і сідає, щоб оглянути - єдиний мот пилу. Він схожий на дзен, він вивчає ту саму крапку, яку суспендують у вакуумній камері розміром з баскетбол протягом 10 - 12 днів.
Мікроскопічним об'єктом його захопленої уваги є не будь-яка стара пилова частка. Це moondust. Один за одним Аббас вимірює властивості окремих пилових зерен, повернених космонавтами Apollo 17 у 1972 році, та російським космічним кораблем Luna-24, який приземлився на Місяць у 1976 році.
"Експерименти на одиночних зернах допомагають нам зрозуміти деякі дивні і складні властивості mondus", - говорить Аббас. Ці знання важливі. Згідно з програмою NASA Vision for Space Space, космонавти повернуться на Місяць до 2018 року, і їм доведеться боротися з великою кількістю мондуст.
Десятки астронавтів Аполлона, які ходили на Місяць між 1969 і 1972 роками, були здивовані тим, наскільки "липким" був мондуст. Пил потрапив на все, брудні інструменти та скафандри. Обладнання почорніло від поглиненого пилом сонячного світла і, як правило, перегрівалося. Це була справжня проблема.
Багато дослідників вважають, що у moondust є важкий випадок статичного зчеплення: він електрично заряджений. У місячний час інтенсивне ультрафіолетове (УФ) світло від сонця вибиває електрони з порошкоподібної крупи. Зерно пилу на денній поверхні місяця, таким чином, стає позитивно зарядженим.
Врешті-решт, відштовхувальні заряди стають настільки сильними, що зерна спускаються з поверхні «як гармати», - каже Аббас, пробиваючи кілометри над Місяцем, поки гравітація не змушує їх знову впасти на землю. Місяць може мати віртуальну атмосферу цього літаючого пилу, що прилипає до космонавтів зверху і знизу.
Або так іде теорія.
Але чи дійсно зерна місячного пилу стають позитивно зарядженими при освітленні ультрафіолетом? Якщо так, то які зерна найбільше постраждали - великі зерна чи мало зерна? А що робить Moondust, коли його стягують?
Це питання, які Аббас розслідує у своїй "Лабораторії плазмової плазми" в Національному космічному науково-технічному центрі в Хантсвілі, штат Алабама. Поряд із колегами Полом Крейвеном та студенткою-докторантом Драганою Танкосіч Аббас впорскує в камеру єдине зерно місячного пилу та «ловить» його за допомогою електричних полів сили. (Інжектор подає зернові невеликий заряд, що дозволяє йому обробляти електричні поля.) Зерно, яке тримається буквально у повітрі, вони «перекачують камеру до 10-5 тор, щоб імітувати місячний вакуум».
Далі йде захоплююча частина: Аббас світить УФ-лазер на зерні. Як очікувалося, пил «заряджається» і починає рухатися. Регулюючи електричні поля камери з ретельною ретельністю, Аббас може тримати зерно в центрі; він може виміряти мінливий її заряд і дослідити його захоплюючі характеристики.
Як і космонавти Аполлона, Аббас вже виявив деякі сюрпризи, хоча його експеримент ще не наполовину завершений.
"Ми знайшли дві речі", - говорить Аббас. «По-перше, ультрафіолетове світло заряджає майже в 10 разів більше, ніж передбачає теорія. По-друге, більші зерна (від 1 до 2 мікрометрів) заряджають більше, ніж менші зерна (0,5 мікрометра), як раз протилежне тому, що передбачає теорія. "
Зрозуміло, що є чому навчитися. Наприклад, що відбувається вночі, коли сонце сходить і ультрафіолетове світло згасає?
Це друга половина експерименту Аббаса, який він сподівається здійснити на початку 2006 року. Замість того, щоб випромінювати УФ-лазер на окрему місячну частинку, він планує обстрілювати пил пучком електронів з електронної гармати. Чому електрони? Теорія передбачає, що місячний пил може набувати негативного заряду вночі, оскільки його бомбардують вільні електрони в сонячному вітрі - тобто частинки, що струмують від сонця, що кривуться навколо Місяця і потрапляють у темну нічну грунт.
Коли космонавти Аполлона відвідали Місяць 30+ років тому, вони висадилися при денному світлі та вирушили до заходу сонця. Вони ніколи не затримувались вночі, тому те, що трапилося з монунстом після темряви, не мало значення. Це зміниться: Наступне покоління дослідників залишиться набагато довше, ніж це робили астронавти Аполлона, зрештою встановивши постійний форпост. Їм потрібно буде знати, як поводиться десь цілодобово?
Слідкуйте за відповідями у лабораторії "Пильна плазма".
Оригінальне джерело: NASA News Release
