Jak groźne są burze mikrometeorów na Księżycu?
Astronomowie zrozumieli lepiej, jak groźne są burze mikrometeorów na Księżycu, które w przyszłości będą mogły stanowić zagrożenie dla misji załogowych i baz zakładanych na Srebrnym Globie.
.Jak tłumaczą naukowcy, Księżyc ma tylko szczątkową atmosferę i nie ma pogody ani wiatru. Do tego jest on bez przerwy narażony na prawie niewidzialne bombardowanie, które może być groźniejsze niż jakakolwiek burza na Ziemi – ciągły deszcz mikrometeorów, maleńkich fragmentów skał poruszających się z prędkością do 70 kilometrów na sekundę. Ponieważ naukowcy przygotowują się do utworzenia stałej bazy księżycowej w ramach projektu NASA Artemis, zrozumienie tego niezwykłego zagrożenia stało się niezwykle ważne dla zapewnienia bezpieczeństwa przyszłym astronautom.
W ramach nowego badania, astronomowie pod kierownictwem Daniela Yahalomiego z Flatiron Institute, zbadali jak groźne są burze mikrometeorów na Księżycu. Korzystając z opracowanego przez NASA modelu Meteoroid Engineering Model, naukowcy obliczyli częstotliwość uderzeń dla hipotetycznej bazy księżycowej o rozmiarach zbliżonych do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Analizy wykazały, że konstrukcja byłaby narażona na od 15 tysięcy do 23 tysięcy uderzeń rocznie cząstkami o masie od jednej milionowej grama do 10 gramów. Badanie zostało opublikowane w serwisie arXiv
Jak podkreślają naukowcy, nie byłyby to łagodne kolizje. Nawet cząstka o masie zaledwie 1 mikrograma, niewidoczna gołym okiem, w warunkach księżycowych uderza z energią wystarczającą do wyżłobienia krateru w metalu i potencjalnie może uszkodzić wrażliwe urządzenia. W przeciwieństwie do Ziemi, gdzie gęsta atmosfera powoduje, że większość odłamków z kosmosu spala się, zanim dotrze do powierzchni, próżnia księżycowa nie zapewnia takiej ochrony. Każdy mikrometeor zbliżający się do powierzchni Srebrnego Globu uderza z ogromną prędkością.
Zagrożenie nie jest jednak jednakowe na całej powierzchni Księżyca. Badacze odkryli, że częstotliwość uderzeń różni się w zależności od lokalizacji, przy czym najniższy poziom bombardowania występuje na biegunach księżycowych, co jest dobrą wiadomością, ponieważ NASA wybrała biegun południowy jako miejsce pierwszej bazy w ramach programu Artemis. Najwyższa częstotliwość uderzeń występuje w pobliżu równika, strony zwróconej w kierunku Ziemi.
Jak tłumaczą astronomowie, liczba uderzeń jest zależna od relacji Księżyca z Ziemią i Słońcem. Orbita Srebrnego Globu chroni niektóre regiony przed deszczami meteorów, podczas gdy inne obszary pozostają bardziej narażone. Zrozumienie tych wzorców pomoże wybrać miejsca lądowań przyszłych misji i zakłada baz, które zapewniają naturalną ochronę, a także inne niezbędne warunki, takie jak dostęp do lodu wodnego i komunikacji z Ziemią.
Jednak jak podkreślają badacze, systemy ochronne będą niezbędne niezależnie od lokalizacji. Naukowcy przeanalizowali czy osłony Whipple’a (Whipple shields) – te same wielowarstwowe systemy ochronne używane na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej – sprawdzą się na Księżycu. Osłony te działają poprzez rozbijanie nadlatujących cząstek na zewnętrznej warstwie ochronnej, rozpraszając energię uderzenia, zanim dotrze ona do wrażliwych urządzeń lub ścian bazy.
Analiza dostarczyła matematycznego opisu, ile uderzeń przebiłoby osłonę w oparciu o jej specyfikację i lokalizację. Dzięki temu inżynierowie będą mogli obliczyć dokładną grubość jej grubość potrzebną do zmniejszenia ryzyka do akceptowalnego poziomu bez dodawania zbędnej masy do materiałów transportowanych z Ziemi.
.Dla astronautów mieszkających przez wiele miesięcy w bazie księżycowej ten prawie niewidoczny deszcz odłamków stanie się częścią codziennego życia, przypominając, że nawet w naszym najbliższym sąsiedztwie przestrzeń kosmiczna pozostaje niezwykle niebezpieczna.
Oprac. EG
