Почему на Луне астронавт может превратиться в электрический конденсатор
NASA надеется высадить астронавтов на южном полюсе Луны в 2028 году в ходе миссий Artemis 4 или 5. Это будет первая посадка со времен "Аполлона-17" в 1972 году. Однако симуляции показывают, что скафандры могут накапливать электрический заряд. Причин две: трибозарядка, то есть передача заряда между двумя предметами, и плазменная зарядка от окружающего газа в регионе, пишет Space.
Эта проблема сильно обостряется при входе в лунные тени и постоянно затененные области,
– прокомментировали в NASA.
Речь идет о глубоких кратерах, куда не попадает солнечный свет. Там электронов (отрицательно заряженных частиц) больше, чем ионов (положительно заряженных), поэтому скафандр может получить сильный отрицательный заряд. Посадочный модуль будет иметь небольшой положительный заряд. Риск возникает, когда астронавт возвращается к аппарату: сильно заряженный человек приближается к модулю, и между ними может произойти разряд.
Чем грозит разряд
NASA просит представителей отрасли предложить идеи, которые не позволят астронавту превратиться в "ходячий конденсатор высокого напряжения". Электрическая дуга способна повредить скафандр, вызвать пожар в кислородной атмосфере космического аппарата или ударить человека током. Подобные проблемы уже возникали: имитацию полета на Марс в 2018 году, по данным издания, сорвали электрические неисправности, возникшие во время миссии экипажа.
Ситуацию осложняет лунная пыль. Парящая пыль и ее плотные отложения на скафандре заметно увеличивают длину дуги, поэтому искры могут перескакивать через большие промежутки, чем в чистом вакууме.
Решение должно предотвратить внезапную дугу, которая может коснуться внешней герметичной оболочки – скафандра – или посадочного модуля,
– заявили в NASA в описании конкурса.
Что требует конкурс
Конкурс называется "Lunar Grounding Challenge", его призовой фонд составляет 150 тысяч долларов. Заявки принимаются до 15 января. Участники должны создать конструкции, которые безопасно разряжают астронавта и скафандр еще до соприкосновения с посадочным модулем.
Устройство должно быть компактным по массе, объему и энергопотреблению. Оно должно работать, несмотря на резкие перепады температуры на лунной поверхности, и обеспечивать поддержку при совершении до четырех выходов в открытый космос в течение не более 10 дней.
Конкурс состоит из нескольких этапов: концептуальный дизайн, доработка идеи после обсуждения с рецензентами и финальный отбор. Дату, когда технология станет доступной астронавтам, NASA не назвало.
В то же время агентство планирует создать долгосрочную базу на Луне. Если график не изменится, ее в основном подготовят в 2030-х годах.