NASA-eksperiment kaster lys over højt ladet månestøv

Forskere studerer data fra en nylig suborbital flyvetest for bedre at forstå månens regolith eller månestøv og dets potentielt skadelige virkninger, mens NASA forbereder sig på at sende astronauter tilbage til månens overflade under Artemis-kampagnen. Eksperimentet, der er udviklet i fællesskab af NASA og University of Central Florida, kaster lys over, hvordan disse slibende støvkorn interagerer med astronauter, deres rumdragter og andet udstyr på månen.

Electrostatic Regolith Interaction Experiment (ERIE) var en af ​​14 NASA-understøttede nyttelaster, der blev opsendt den 19. december ombord på Blue Origins New Shepard ubemandede raket fra Launch Site One i West Texas. Under flyvetesten indsamlede ERIE data for at hjælpe forskere ved agenturets Kennedy Space Center i Florida med at studere triboladning eller friktionsinducerede ladninger i mikrogravitation.

Månen er stærkt opladet af fænomener som solvind og ultraviolet lys fra solen. Under disse forhold tiltrækkes regolitkorn til måneforskere og deres udstyr - tænk på det som ligner det statiske, der skabes ved at gnide en ballon på en persons hoved. Tilstrækkelig regolith kan få instrumenter til at overophedes eller ikke fungere efter hensigten.

"For eksempel, hvis du får støv på en astronautdragt og bringer den tilbage i habitatet, kan det støv løsne sig og flyve rundt i kabinen," sagde Krystal Acosta, en forsker for NASAs triboelektriske sensorkortkomponent inde i ERIE-nyttelasten. "Et af de største problemer er, at der ikke er nogen måde at jorde noget elektrisk på månen. Så selv en lander, rover eller virkelig ethvert objekt på månen vil have polaritet til det. Der er ingen god løsning på støvopladningsproblemet lige nu ."

Et Kennedy-team designede og byggede det triboelektriske sensorkort inde i ERIE-nyttelasten, som nåede en højde på 351.248 fod ombord på New Shepard. I mikrogravitationsfasen af ​​denne flyvning stødte støvkorn, der simulerede regolith-partikler, op mod otte isolatorer i ERIE, hvilket skabte en tribocharge. Elektrometeret målte den negative og positive ladning af den simulerede regolit, da den rejste gennem et elektrisk felt påført under mikrotyngdekraften.

"Vi vil gerne vide, hvad der får støvet til at oplade, hvordan det bevæger sig rundt, og hvor det i sidste ende sætter sig. Støvet har ru kanter, der kan ridse overflader og blokere termiske radiatorer," siger Jay Phillips, leder af Electrostatics Environments and Spacecraft Charging på NASA Kennedy.

ERIE-nyttelasten tilbragte cirka tre minutter i mikrotyngdekraft under New Shepard-kapslens suborbitale flyvning, som varede omkring 10 minutter, før den landede sikkert tilbage på Jorden i Texas-ørkenen. Et kamera registrerede interaktionerne, og Philips og hans team gennemgår dataene.

Resultaterne vil informere ansøgninger om fremtidige missioner bestemt til månens overflade. For eksempel ved at bruge triboelektriske sensorer på en rovers hjul, kan astronauter måle de positive og negative ladninger mellem køretøjet og regolitten på månens overflade. Slutmålet er at udvikle teknologier, der vil hjælpe med at forhindre, at den klæber til og beskadiger astronautdragter og elektronik under missioner.

Flyvningen blev støttet af Flight Opportunities-programmet, en del af NASAs Space Technology Mission Directorate, som hurtigt demonstrerer rumteknologier med industriens flyudbydere.

Leveret af NASA