重返月球步伐受阻 小小月尘或是原因
重返月球脚步受阻 小小月尘或是原因  阿波罗17号宇航员尤金·塞尔南和他被月尘污染的宇航服。  NASA  自从1972年末阿波罗17号使命完结今后,人类就再也没有踏足过月球,人类探究月球的研讨却从未中止过。月球离咱们如此之近,但登月对咱们来说仍然是个艰巨的使命。  几十年间,人类从未中止过探究月球的脚步。我国、美国、印度、以色列等国都施行过各种探月工程。以色列的月球探测器在最终时刻坠毁在月面,成果还制作了“最强生物”水熊虫来临月球的论题。无人探测器登月都如此之难,更何况将人送上月球。  是什么阻挠着咱们重返月球的脚步?令人意外的是,登月最大的阻挠之一,来自于月球上的那些细小的尘土——月尘。近来,美国国家航空航天局(NASA)研讨团队称,其研制的、本来用于卫星部件的涂层,也能够应用于宇航服上,期望能让宇航员同电子设备相同一起抵挡月尘的“进犯”。  月球“花粉症” 阻挠人类探月脚步  1969年,阿波罗11号宇宙飞船在月面下降,引擎扬起许多尘云,经久不散,使登陆月球变得适当困难。小小尘土,居然推迟了宇航员的出舱活动时刻;当他们鼓起勇气走出宇宙飞船时,阶梯上的月尘又让人直打滑;当踏上月面后,粗糙的月尘居然硬生生地把宇航服上的靴子磨掉了一层!纤细的月尘还会划破宇航服,乃至擦伤防护罩玻璃。  最要命的是,登月设备的太阳能电池本来在承受阳光照耀后,能开释电流并将电压数据传回地球。可是,当月尘颗粒沾上电池外表时,也挡住了阳光,让电压数值下降。  在宇航员从月面回来登陆舱后,舱内的宇航员相继呈现咽喉痛苦、鼻塞、打喷嚏、流泪等症状。他们描述说,闯进航天器里的月尘,“闻起来就像焚烧的火药相同”。阿波罗17号航天员哈里森·施密特把这种月尘引起的症状叫做“月球花粉症”,曾登上过月球的12个人中,或多或少都呈现过此症状,过了许多天才稍微缓解。躲在飞船和宇航服里的月尘,乃至跟着回到了地球。一位在地球上协助阿波罗11号机组人员从落满月尘的太空舱中抽身的医师,也阅历了“月球花粉症”。这种“囧”态,是人类在登月之前始料未及的。  阿波罗17号宇航员尤金·塞尔南是最终一个在月球上行走的人。他在回归的报告中说:“尘土可能是咱们在月球上进行科考操作的最大妨碍之一。我以为咱们能够战胜其他生理、物理或机械的难题——除了尘土。”  尖利又带电 人员设备都被“要挟”  那么这些飞扬的尘土颗粒又是从哪里来的呢?咱们知道,月球外表掩盖着由岩石碎屑和尘土组成的月壤,月壤一般有5至10米厚,它是在月球地质历史时期由许多陨石碰击、宇宙射线和太阳风辐照、大幅度温度改变导致的月球岩石破碎等要素所构成的。飞船下降、宇航员在松懈的月壤上行走,都会高调地扬起月尘,经久不散。  1969年至1972年间12名阿波罗宇航员曾在月球外表行走,他们的遭受让科学家和工程师们展开了对月尘的深入研讨。现在,人们已根本了解,月尘是几十亿年以来陨石对月面上的强烈碰击所形成的,这种巨大的碰击力让以硅酸盐为主的月球外表岩石发生了许多的硅酸盐颗粒;一起,碰击发生的高温还使得这些颗粒玻璃化。由于月球重力只要地球重力的16.6%,这些颗粒物能够长时刻悬浮在月球外表。在地球上,相似纤细颗粒的外表在风和水流的长时间侵蚀作用下会变得滑润;但在月球上没有这种侵蚀作用,这些颗粒尖利而尖利的边际得以长时刻坚持。  更为严重的是,由于月球外表没有大气层的维护,太阳风带电粒子流的冲击使得这些尘土发生了静电,然后易于成团并吸附在仪器设备和宇航服外表,防不胜防并且难以铲除。  月尘的影响还远不止让宇航员打几个喷嚏那么简略,它对登月仪器设备乃至整个飞行器的安全影响才是最丧命的。  科学家们发现,月尘掩盖在仪器设备外表,会引发许多毛病, 包含机械结构卡死、密封组织失效、光学系统灵敏度下降、部件磨损以及热控系统毛病。当月尘集合在太阳能电池板外表时,则直接影响太阳能电池的输出。月尘还常进入机械设备内部,极易引起设备过度磨损。在阿波罗方案中,样品箱真空泵的损坏就拜月尘所赐。而它悄然无声地钻进电子设备,会堆积在各个部位,导致设备呈现散热问题或短路等难以想象的毛病。  为此,航天员有必要花许多的宝贵时刻来铲除各种设备外表上的月尘,可是运用刷子铲除月尘不只好不简单,还简单擦伤器材外表。此外,由于月尘颗粒边际尖利,在与宇航员或航天器磕碰时,存在划破宇航服、乃至划伤飞船外表等的可能性,然后危及宇航员的生命。  此前,由十几位科学家组成的世界团队曾对人类长时间露出于月尘下的影响展开过研讨, 他们发现月尘对人体健康的要挟巨大。月尘相似咱们周围空气中的PM10、PM2.5颗粒物,但由于它具有尖利的锯齿状边际,极具腐蚀性,乃至具有必定的辐射性,其损害远大于地球上相似的颗粒物。比人的头发丝直径细50倍的月尘微粒,可在肺部停留数月,其停留时刻越长,对人发生副作用的时机就越大。现在,吸入月尘的潜在损害还没有彻底搞清楚,但已有研讨标明,月球土壤模仿物长时间露出后会对动物的肺和脑细胞形成损害。  研讨应对方案 指引未来探究脚步  科学家们指出,要想彻底解决月尘带来的损害,还需要做进一步的深入研讨。对月尘物理性质的研讨成果,也预示着,假如人类登陆相似的外太空环境,如在火星也极有可能会遇上相似月尘的“火星尘”问题。因而,研讨应对月尘的方案,对下一步太阳系内类地行星的探究极具指导意义。  2016年前后,波音公司一位名叫卡维娅·曼亚普的工程师与来自美国国家航空航天局(NASA)格伦研讨中心的科学家协作,提出了自动除尘和被迫除尘的解决方案。自动除尘便是用相似静电除尘的方案,经过让结构特别的、有必定面积的纤维织物带电后,自动吸附月尘。在模仿环境下,它可吸附挨近90%的尘土颗粒物;而被迫除尘是指运用一种特别涂料来中和带静电的颗粒物,并阻挠其集合于涂料外表。现在,这个项目现已成功申请了专利,但还未见产品面世。  此前说到的NASA所研制的涂层,是其小行星、月球和火星卫星环境动态呼应方案的一部分。这种涂层由二氧化钛的原子层组成,运用一种叫做原子层堆积的先进技术将二氧化钛涂覆到涂料的干颜料上,凭借二氧化钛和紫外辐射的光化学反响,来消除月尘及相似颗粒物的影响。  能够意料,在不久的将来,人类科技的前进可极大下降相似月尘的颗粒物对人类未来太空探究的影响。咱们信任,无论什么尘土,都无法阻挠人类探究太空的脚步。  (陈东系我国科学院云南天文台高级工程师)

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注