Apollo 15 apkalpes locekļi nevarēja redzēt, ka viņi nolaižas uz plaša krātera loka. Pēc motora izslēgšanas Mēness modulis aptuveni 11 grādu leņķī pagriezās atpakaļ krāterī, līdz aizmugures pēda saskārās ar zemi. Pēc tam priekšējā kājiņa atradās pie zemes, tai nebija svara. Šis 11 grādu slīpums bija tuvu Mēness moduļa projektēšanas robežām.
(Attēls: © NASA)
Studiju komandas ir devušās atpakaļ, lai apskatītu Apollo Mēness nosēšanās dati, lai novērtētu, cik daudz mēness reljefa tika izmests kosmosā.
Apollo nosēšanās ekipāžas ne tikai izputināja izpūstos putekļus, piezemēšanās padara apgrūtinošu, bet ievērojams daudzums akmeņu un gružu tika nosūtīti arī lidojumos ar raķešu darbināmu piezemējumu laikā.
NASA mērķis ir līdz 2024. gadam atkal novietot astronautus uz Mēness, tad ko darīt putekļu problēmai? Zinātnieki cenšas rast risinājumus, kas, šķiet, nepieciešami ceļo uz Mēnesi ir jākļūst par rutīnu.
Apollo atmiņas
Pirmkārt, ir vairāki vēsturiski pārskati par cilvēku drošu pieskārienu uz Mēness, sākot ar pašu Pirmā Apollo Mēness nosēšanās 1969. gada jūlijā. Tā kā Neils Ārmstrongs, Ērgļa Mēness moduļa komandieris, atspoguļojās tehniskajā pārskatā, "pie kaut kas mazāk nekā 100 pēdu attālumā mēs sākām iegūt caurspīdīgu kustīgo putekļu lapu, kas mazliet aizēnoja redzamību. Kad mēs nokļuvām zemāk, redzamība turpinājās. Samazināt."
Līdzīgi: Apollo 12, Pīts Konrāds nokļuva tik daudz putekļu, ka viņš tika apžilbināts, kad izdarīja pēdējo nolaišanos virspusē. Vēlāk viņš stāstīja, ka "putekļi gāja tik tālu, cik es varēju redzēt jebkurā virzienā, un pilnībā iznīcināja krāterus un jebko citu ... Es nevarēju pateikt, kas ir zem manis. Es zināju, ka esmu visumā labā apkārtnē un dodos tikai uz jānošļāc lode un jānolaižas zemē, jo es nevarēju pateikt, vai tur lejā ir krāteris vai nav. "
Vairāki turpmāki Apollo nosēšanās komandieri atzīmēja līdzīgas bažas.
Padarīt par sliktu dienu
NASA cer piemērot mācības no Apollo laikmeta turpmākajām Mēness misijām.
"Pārfrāzējot veco bromīdu, tiem, kas aizmirst pagātni, ir lemts piezemēties tā," sacīja Čirolds Eps, NASA Džonsona kosmosa centra Hjūstonas autonomā nosēšanās un bīstamības novēršanas tehnoloģijas projekta vadītājs.
"Aplūkojot Apollo izkraušanu, esmu nonācis pie diviem secinājumiem: viens, šīs ekipāžas paveica lielisku darbu. Otrkārt, dati no vairākiem izkrāvumiem atbalsta ideju, ka mums jāsniedz nākotnes mēness piezemētāji vairāk informācijas, lai palielinātu misijas veiksmes varbūtību, "piebilda Eps.
Eps sacīja, ka, ja Mēness modulis varētu atpūsties leņķī, kas pārsniedz 12 grādus, astronauti, iespējams, nespētu sevi pacelt no virsmas. "Tātad, ja apkalpe piezemētos uz kalna vai ar kāju spilventiņu vai diviem uz lielas klints vai krāterī, tas varētu radīt sliktu dienu," viņš sacīja.
Raķešu izplūdes fizika
"Mēness ir zema gravitācijas līmeņa un bezgaisa ķermenis, kas raķešu plūmju efektus padara ļoti atšķirīgus no tā, ko mēs piedzīvojam uz Zemes, "sacīja Filips Metzgers, planētu zinātnieks Floridas Kosmosa institūtā Centrālās Floridas Universitātē (UCF) Orlando.
"Uz Zemes klintis pārvietojas vistālāk, bet putekļus aptur tikai neliela attāluma attālumā no Zemes atmosfēras vilkmes," Metzger pastāstīja Space.com. "Uz Mēness tas ir tieši pretējs - putekļi iet visstraujāk un vistālāk. Putekļi var radīt nopietnus materiāla virsmu bojājumus, ja mēs nolaižamies pārāk tuvu citai aparatūrai uz Mēness vai riņķo ap to."
Mēness piezemētāja dzinēja izplūde lielā ātrumā izpūš putekļus, augsni, granti un iežus un sabojās apkārtējo aparatūru - piemēram, Mēness priekšposteņus, kalnrūpniecības operācijas vai vēsturiskas vietas -, ja vien izmeši netiks pienācīgi mazināti, sacīja Metgers.
Pēdējo 20 gadu laikā pētnieki ir izstrādājuši konsekventu priekšstatu par raķešu izplūdes gāzu, kas pūš Mēness augsni, fiziku, "taču pastāv būtiskas nepilnības", sacīja Metgers. "Neviena pašlaik pieejama modelēšanas metode nevar pilnībā paredzēt ietekmi. Tomēr pamatus saprot pietiekami labi, lai sāktu veidot pretpasākumus."
Gribēja: palaišanas spilventiņi
Metgers un citi UCF Mēness un asteroīdu virsmas zinātnes centra (CLASS) komandas locekļi saka, ka nosēšanās spilventiņi nepieciešami misijām, kuras atkārtoti apmeklē Mēness priekšposteni.
Attiecībā uz Mēness izkraušanu, CLASS pētījumi parādīja, ka smilšu strūkla, kas notiks Mēness priekšpostenī, nav pieņemama, jo tā pārmērīgi pasliktinās optiku, saules baterijas, termiskās vadības virsmas un mehānismu kustīgās locītavas. Akmeņu pūšanas ietekme var sabojāt arī aparatūru.
Floridas Kosmosa institūta pētnieki pēta metodes, kā mazināt šo sprādzienu sekas, piemēram, Mēness regolīta saķepināšanu. Viņi aplūko arī robotiku buldozēšanai un bermu veidošanai, kā arī apsver iespēju izmantot granti vai bruģakmeņus. Viņi kopā ar mašīnmācīšanās firmām organizē robotikas sacensību sērijas par piezemēšanās spilventiņu būvēšanas tehnoloģijām, lai vēl vairāk attīstītu nepieciešamās robotikas iespējas.
"NASA ļoti nopietni uztver iespējamās izmešu problēmas, kas saistītas ar raķešu dzinēju plūsmas virsmas mijiedarbību," sacīja Roberts Muellers, vecākais tehnologs un NASA Kenedija kosmosa centra Floridas Izpētes sistēmu un attīstības biroja galvenais pētnieks.
Tas ir pamatota iemesla dēļ, sacīja Muellers; nākamajiem cilvēku nolaišanās cilvēkiem būs vairāk problēmu ar plūmju efektiem nekā Apollo nolaišanās dēļ lielākas dzinēja vilces. NASA pētnieki izstrādā arī Mēness nosēšanās un palaišanas platformas apkalpes locekļiem.
Kosmosa aģentūra šobrīd veic pasākumus, lai novērtētu iespējamo ietekmi Mēness vakuuma vidē, Muellers pastāstīja Space.com ar jauniem datoru modelēšanas kodiem, kas tiek izstrādāti, izmantojot NASA mazā biznesa inovāciju pētījumu un mazo uzņēmumu tehnoloģiju pārneses programmas.
Noķerts uz kameru
Nekad nav veikti saskaņoti centieni, lai mazinātu Mēness putekļu problēmu, sacīja Mišela Munka, ieejas, nolaišanās un nosēšanās sistēmas spēju vadīšana NASA Langley pētījumu centrā Hemptonā, Virdžīnijā. "Mums ir“ ražošanas ”kods, lai prognozētu, kas notiks, bet tas nav apstiprināts ar datiem, tāpēc mēs patiešām nezinām, cik labas ir prognozes.”
Munks sacīja, ka ir īpaši grūti izpildīt reālu Mēness vides zemes pārbaudi, kas nodrošinātu labus "patiesības" datus. NASA Kosmosa tehnoloģiju misijas direktorāts nesen uzsāka projektu, kurā ir gan zemes pārbaude, gan skaitļošanas modelēšanas komponenti.
Turklāt Munks ir galvenais četru stereo kameru, kas tiks nogādātas uz Intuitīvo mašīnu Nova-C Mēness zemējuma, izmeklētājs, kuru paredzēts 2021. gadā palaist uz SpaceX Falcon 9 raķetes saskaņā ar NASA Komerciālās Lunar Payload Services programmu. Lietderīgā slodze tiek saukta par Stereo kamerām Lunar Plume-Surface Studies (SCALPSS).
SCALPSS tiek izstrādāts NASA Langley, un tas izmanto kameru tehnoloģiju, ko izmanto aģentūras aģentūrās Mars 2020 rover neatlaidība, Sacīja Munks. Kameras klasteris uztver videoierakstus un nekustīgu attēlu datus par zemes gabala plūsmu, kad skaļš sāk ietekmēt Mēness virsmu līdz brīdim, kad dzinējs tiek izslēgts, kas ir kritiski svarīgs Mēness un Marsa transportlīdzekļu turpmākajam dizainam, sacīja viņa.
- Mēness putekļi varētu būt problēma nākamajiem Mēness pētniekiem
- NASA 17 Apollo mēness misijas attēlos
- Mēness skriešanās: NASA vēlas, lai šogad sāk darboties Mēness komerciālie pakalpojumi
