Ponieważ wiele narodów planuje własne strategie eksploracji Księżyca, najlepszym sposobem na przetrwanie księżycowej nocy jest zimne pocenie się inżynierów kosmosu.
Cykl księżycowy obejmuje dzień i noc w większości miejsc na powierzchni Księżyca czternaście Ziemia Dni ciągłego światła słonecznego, po których następuje czternaście dni ciągłej ciemności i ekstremalnego zimna.
Z powodu braku umiarkowanej atmosfery temperatury są włączone Powierzchnia księżyca Może wynosić od 248 stopni Fahrenheita (120 stopni Celsjusza) w ciągu dnia do minus 292 stopni Fahrenheita (minus 180 stopni Celsjusza) w nocy. Ciągle działające obszary zacienione (PSR) Księżyc Może być chłodniej, nawet do 400 stopni Fahrenheita (minus 240 stopni Celsjusza).
Związane z: Artemis 1: Pierwszy krok w powrocie astronautów na Księżyc
Plusy i minusy
Wszystkie te plusy i minusy składają się na jedno z najbardziej palących wyzwań środowiskowych, przed którymi staną przyszłe loty księżycowe. Zdobywanie i zdobywanie coraz dłuższych ludzkich pobytów – być może stałej pozycji – będzie oznaczało dominację w złowrogim środowisku Księżyca.
W rzeczywistości kopanie w środku Obszary trwale zacienione Są to chronione przed słońcem miejsca na Księżycu, które mogą zawierać duże ilości lodu wodnego. Te osady byłyby idealne do przetwarzania na tlen, wodę, a nawet paliwo rakietowe.
Eksploracja Księżyca Planiści określają, co musi się stać, aby z powodzeniem działać na Księżycu, szczególnie na południowym biegunie Księżyca, wypełnionym PSR i prawdopodobnie bogatym schronieniem do zbierania lodu wodnego.
Ale oto zimna prawda: to nie jest łatwe.
Czytaj więcej: Ciepłe, dziwne kratery księżycowe mogą być najprzyjemniejszym miejscem dla astronautów
Podstawowy problem, dwie gałęzie
Dean Eppler, główny naukowiec zajmujący się księżycami w Aerospace Foundation, powiedział, że przetrwanie nocy na Księżycu jest dla nas nie tylko kluczową kwestią. księżycowy biegun południowy lokalizacja, ale w dowolnym miejscu chcemy być na Księżycu dłużej niż dzień księżycowy.
„Myślę, że podstawowy problem ma dwie gałęzie” – powiedział Ebler Space.com. „Proste przetrwanie podczas księżycowej nocy i procesy w nocy, niezależnie od tego, czy jest to „normalny” cykl dzień-noc, jakby to było gdziekolwiek poza biegunami, a zmienna ciemność, którą dostajesz na biegunach, z powodu bardzo niski kąt nachylenia słonecznego.”
Ebler powiedział, że w przypadku przyszłych misji, zwłaszcza misji opuszczanych daleko od polarnych szerokości geograficznych, unikanie może być najlepszą decyzją dla operacji naukowych.
„Nie wykonuj prac geologicznych w terenie w nocy, ale prawdopodobnie jest to dobry czas na zajęcia „w pomieszczeniach”, takie jak nauki przyrodnicze, analiza próbek i ubój oraz prace inżynieryjne/konserwacyjne” – powiedział Eppler. Są to zadania, które nie są często wykonywane w ciągu dnia, kiedy członkowie załogi są zaangażowani w maksymalizację swojej talii, Chodzenie po księżycu operacji, powiedział.
Ebler powiedział, że optymistycznie patrzy na księżycową noc. „Myślę, że jesteśmy teraz lepiej przygotowani do radzenia sobie z tym problemem, niż kiedykolwiek myśleliśmy o eksploracji Księżyca”.
Całkiem zimno
Chociaż przetrwanie księżycowej nocy poza regionami polarnymi nadal stanowi problem, „Myślę, że mamy to całkiem dobrze i dotyczy to również obszarów biegunów, które są zacienione przez teren, który istnieje, gdy Słońce porusza się po niebie. ”
Jednak jeśli chodzi o bieguny, Ebler widzi bardziej złożony problem. Po pierwsze, będą znaczne obszary, które będą zacienione przez teren na tyle długo, że zrobi się tam ekstremalnie zimno – PSR nie jest zimny, ale przypomina tropikalną noc.
„Po drugie, będziemy musieli radzić sobie z problemami biznesowymi w każdym obszarze PSR lub obszarach, które choć nie znajdują się w stałym cieniu, są nadal zacienione przez większość czasu, wystarczająco długo, aby w środku było bardzo zimno” – powiedział. Eblera. „To tak duże wyzwanie… myślę, że będziemy potrzebować na przykład specjalnego zestawu narzędzi, z których korzystamy tylko w niskich temperaturach” – dodał.
utrzymuj ciepło przy życiu
Radzenie sobie z ekstremalnym zimnem nie powinno być trudnym problemem do rozwiązania, powiedział Philip Metzger, planetolog z Florida Space Institute na University of Central Florida.
„Nawet przy niewielkiej mocy i dobrej izolacji samochód nadal może być ciepły Statek kosmiczny Nowe Horyzonty Utrzymywał swoją elektronikę w temperaturze pokojowej, nawet gdy nie było na słońcu PlutonMetzger powiedział Space.com.
Podstawowym problemem jest to, gdzie możemy uzyskać energię na Księżycu?
Można wykorzystać na przykład źródła rozpadu promieniotwórczego. Metzger powiedział, że promienniki ciepła (RHU) można umieścić na pojeździe w odpowiednich miejscach. „Bez radioaktywnego źródła jest to jednak trudniejsze”.
Metzger wyobraża sobie samowystarczalny zasób z wystarczającą pojemnością baterii, aby zapewnić „zawsze ciepło” w nocy. „Łazik mógłby zostać umieszczony na miejscu przez noc. Po wschodzie słońca oryginał byłby ponownie naładowany. To wymagałoby pewnej masy na Księżycu do odpowiedniego przechowywania, ale z nowymi lądownikami księżycowymi, w tym Statek kosmiczny SpaceX W Internecie powinno być łatwe do wdrożenia”.
Dobry zestaw założeń
Noah Petro z NASA Goddard Space Flight Center poinformował, że aktualne zestawy danych dostarczają danych o temperaturze jądra na Księżycu. Jest naukowcem zajmującym się projektem na misji NASA Lunar Reconnaissance (LRO), która obecnie krąży wokół Księżyca.
„Na szczęście dane dotyczące temperatury, które posiadamy z instrumentu Diviner na LRO, dały nam szeroki zakres warunków otoczenia dotyczących tego, czego można oczekiwać termicznie na biegunach. Z tego zestawu danych znamy oczekiwane niskie temperatury w nocy i ciepłe temperatury podczas dzień – powiedział. Petro.
Jeśli chodzi o inżynieryjną zdolność do łączenia urządzeń, powiedział Pietro, biorąc pod uwagę, że naukowcy mają dobry zestaw założeń dotyczących środowiska (temperatura, promieniowanie itp.), przewiduje, że przetrwanie na Księżycu może zależeć od już dojrzałego zrozumienie warunków środowiskowych. Wymagania inżynieryjne do pracy podczas nocy księżycowych.
Wiadomość od Apollo
Patrząc wstecz na erę Apollo w XX wieku, można wyciągnąć wnioski, powiedział Clive Neal, ekspert od eksploracji Księżyca na Wydziale Inżynierii Lądowej i Środowiska na Uniwersytecie Notre Dame w stanie Indiana.
Neil zwraca uwagę, że pakiet Apollo Lunar Experiment Package (ALSEP) składa się z instrumentów naukowych zbudowanych przez księżycowych spacerowiczów w miejscu lądowania każdej z pięciu misji lądowania księżycowego Apollo, które miały wylądować na Księżycu po misji Apollo 11; Neil Armstrong i Buzz Aldrin pozostawili mniejszy zestaw urządzeń zwany Pakietem Eksperymentu Wczesnej Nauki Apollo.
Jednak Neil powiedział, że problem polega na tym, czy energia słoneczna jest na to sposobem? Czy technologia baterii jest wystarczająco dobra, aby umożliwić działanie podczas księżycowej nocy?
„W wielu przypadkach samo przetrwanie nocy nie jest wystarczające” – dodał Neil. „Moim skromnym zdaniem musimy być w stanie dorównać temu, co zostało zrobione 50 lat temu!”
Garnitury do Moonwalk
Jak by to było spacerować i pracować po krainie księżyca w stylu Artemidy?
Jeśli chodzi o systemy księżycowego stroju do chodzenia, w tym buty i rękawice oraz przenośny system podtrzymywania życia podobny do plecaka, problemy z projektem termicznym byłyby poważne, powiedział Epler z firmy lotniczej.
„Załóżmy na przykład, że stoisz po kostki w bardzo zimnym i zacienionym miejscu, ale twoje nogi, tułów itp. są wystawione na bezpośrednie działanie promieni słonecznych. Będziesz chciał się upewnić, że twoje buty i ubrania nie zamarzają pod naciskiem i łamanie, upewniając się, że cholewki z systemu skafandra nie nagrzewają się tak bardzo, że ekstremalny stres cieplny członków załogi jest dużym problemem” – powiedział Eppler. „To prawdziwy problem”.
Dobrą wiadomością, konkluduje Epler, jest to, że technicy Artemidy próbują pogodzić się ze wszystkim, aby przetrwać noc.
„To mówi mi, że w pewnym momencie znajdziemy rozwiązania” — powiedział Ebler. Doszedł do wniosku: „Kłopoty pojawiają się wtedy, gdy ludzie nie rozumieją ani nie akceptują skali problemu… ale nie sądzę, żeby tak było w tym przypadku”.
Śledź nas na Twitterze Umieść tweeta (Otwiera się w nowej karcie) lub na Facebook (Otwiera się w nowej karcie).
