У найближчі роки НАСА повертається на Місяць вперше після епохи Аполлона. Проект "Артеміда", замість того, щоб бути операцією "сліди та прапори", став першим кроком у створенні стійкої присутності людини на Місяці. Звичайно, це представляє ряд викликів, не останнє з яких пов'язане з місячним реголітом (ака. Moondust). З цієї причини NASA досліджує стратегії пом'якшення цієї загрози.
Як може засвідчити Роберт А. Хайнлайн, Місяць - сувора господиня! Він відчуває надзвичайний діапазон температур поверхні, починаючи від максимуму 117 ° C (242 ° F) до мінімуму -173 ° C (-279 ° F). Також немає атмосфери та захисного магнітного поля, про який можна говорити, а це означає, що космонавти будуть зазнавати сильної радіації на Місяці - від 110 до 380 мЗв на рік, порівняно із середнім рівнем 2,4 мЗв на Землі.
Однак особлива клопотальність викликає занепокоєння через те, що вона має неправильну форму та різку бритва. Цей пил утворився мільйонами років метеоритного удару, який розплавив силікатний матеріал і створив крихітні осколки скла та мінеральних осколків. Що ще гірше, вона дотримується майже всього, чого вона торкнеться, включаючи скафандри (як це неодмінно помітили космонавти Аполлона).
Це пов’язано не тільки з тим, що пилові частинки мають зубчасті краї, але і через їх електростатичний заряд. У дні Місяця ультрафіолетове випромінювання від Сонця призводить до втрати електронів верхніми шарами пилу, надаючи йому чистий позитивний заряд. Навколо полюсів і темної сторони сонячна плазма змушує реголіт набирати електрони, надаючи йому чистий негативний заряд.
Як результат, цей пил не лише несе значну загрозу машинам, які мають рухомі частини (наприклад, радіатори), але також може перешкоджати роботі електроніки, накопичуючи електростатичні заряди. Для вирішення цього питання дослідники NASA розробили сучасне покриття, яке можна було б використовувати на всьому, від МКС та космічних апаратів до супутників та космічних костюмів.
Покриття було розроблено технологами Годдарда Вівеком Дувіді та Марком Хасегава як частина програми НАСА "Динамічна реакція довкілля на астероїди, Місяць та Місячні місяці" (DREAM2). Покриття складається з атомних шарів оксиду титану, який наносять на сухі пігменти фарб методом, відомим як передова технологія, що називається осадженням атомного шару.
Цей процес, який регулярно використовується для промислових цілей, передбачає розміщення підкладки (в даному випадку оксиду титану) всередині реакторної камери та пульсування різних типів газів для створення шарів, не товщі одного атома. Спочатку це покриття мало на меті захистити електроніку космічних кораблів, коли вони пролітають через електропровідні плазмові хмари в магнітосфері Землі - також результат сонячного вітру.
Щоб перевірити покриття, Двіведі та його команда підготували експериментальний піддон, покритий пластинами з покриттям, які наразі піддаються дії плазми на борту Міжнародної космічної станції. У поєднанні з тим, що ми знаємо про місячний пил, це покриття може означати різницю між майбутнім успіхом і невдачею не тільки для Артеміди, але і для її довгострокових планів. Як сказав Фаррелл:
«Ми провели ряд досліджень, що досліджували місячний пил. Ключова знахідка - зробити зовнішню оболонку скафандрів та інших систем людини провідними або дисипативними. Насправді у нас суворі вимоги до електропровідності космічних апаратів через плазму. Ті ж ідеї стосуються і скафандрів. Майбутньою метою є технологія виготовлення струмопровідних матеріалів для шкіри, і це зараз розробляється ».
Забігаючи наперед, Фаррелл, Двіведі та їхні колеги планують ще більше розширити можливості осадження атомного шару. Для цього знадобиться більший реактор для збільшення виходу пігменту, що зменшує заряд, який вони мають намір сконструювати. Коли це буде завершено, наступним кроком буде тестування пігменту на скафандрах.
"Побудова системи великого об'єму атомного шару для створення наборів, що дозволяють покрити великі поверхні, наприклад, поверхні роверів, для тестування можуть додатково принести користь технологіям дослідження місячних", - сказав Фаррелл. Це, безумовно, справедливо, враховуючи бажання NASA співпрацювати з міжнародними партнерами для створення постійного форпосту навколо південного полярного регіону Місяця.
