На Луне практически отсутствует атмосфера, поэтому любые попадающие частицы достигают поверхности без препятствий. Это создаёт значительные риски для лунных баз и оборудования, которые NASA планирует разместить в рамках программы Artemis.
Что произошло
Группа учёных под руководством Даниэля Ягаломи провела исследование и впервые количественно оценила угрозу микрометеороидов для будущих лунных баз NASA Artemis. Согласно расчётам, опубликованным на arXiv, модуль размером с Международную космическую станцию (МКС) каждый год будет подвергаться от 15 000 до 23 000 ударов микрометеороидов массой от миллионной доли грамма до 10 граммов.
Основные выводы исследования
Даже частица массой в микрограмм способна пробить металлический корпус лунного модуля, оставив микрократер и потенциально повредив оборудование. Лунная поверхность не защищена атмосферой, и частицы сталкиваются с ней на гиперзвуковой скорости.
Учёные определили, что интенсивность микрометеоритных потоков меняется в зависимости от региона Луны. Наименьшая концентрация фиксируется на полюсах, а наибольшая — на стороне, обращённой к Земле. Разница в активности достигает 1,6 раза. Первую лунную базу по программе Artemis построят на южном полюсе Луны, где уровень угрозы минимален.
Роль инженерных решений
Для повышения безопасности обитаемых модулей команда протестировала так называемые экраны Уиппла — многоуровневые алюминиевые панели, аналогичные используемым на МКС. Внешний слой разрушает попадающую частицу, а внутренний задерживает фрагменты, снижая вероятность пробоя корпуса. Исследователи разработали математическую модель для определения оптимальной толщины защитных конструкций с учётом расположения базы и вероятности пробоев. Это особенно важно из-за высокой стоимости доставки грузов с Земли.
Постоянная угроза для астронавтов
Эксперты подчёркивают, что микрометеороиды станут неотъемлемым риском для лунной инфраструктуры. На Луне нет бурь и ветров, но поток космических частиц постоянно угрожает оборудованию и безопасности будущих астронавтов.
Больше о фундаментальных космических открытиях читайте в нашем материале Учёные объяснили механизм отслаивания континентов снизу.