月球上的灰塵會損害健康及設備

美國宇航局的阿爾特米斯計劃在2024年前將宇航送上月球,但若要想成功,他們必需要解決這些微小顆粒引起的大問題,也就是月球上的灰塵。數十億年來,隕石及各外力對月球表面的撞擊已將月球壓碎成塵埃,科羅拉多博爾德大學的物理學家MihályHorányi說,月球所產生的粒子就像「玻璃碎片」一樣,吸入這些灰塵不僅會損壞設備,甚至會損害宇航員的健康,更糟糕的是,太陽的輻射使得月亮的塵埃帶電,因此它黏在了任何物體上。

阿波羅任務期間用的工具是「刷子」

不過MihályHorányi和他的同事發現了一種可以對抗月球灰塵靜電附著的新方法,即使用低功率電子束使塵埃粒子飛離月球表面。研究人員於8月8日在《宇航學報》在線版上報告說,它對這個棘手問題找到了現有方法。在阿波羅任務期間,宇航員依靠一種低技術含量的技術來清理他們宇航服上的月球灰塵,就是刷子。然而,這種方法受到月球塵埃帶電性質的阻礙,這些塵埃最後附著在編織太空服織物的角落和縫隙裡。

而MihályHorányi新描述的方法利用了灰塵的電學特性,讓電子束使塵埃將電子釋放到粒子之間的微小空間中,所以有些帶負電荷的電子會被周圍的塵埃所吸收。同樣在科羅拉多大學博爾德分校工作的物理學家徐旺說,因為帶電粒子相互排斥,產生的電場會將塵埃從表面掉落,這是一個非常獨特且新穎的想法。

在太空服中植入電極

東京早稻田大學機械工程師Hiroyuki Kawamoto說,他沒有參與這項新工作不過Hiroyuki Kawamoto和他的同事已經開發出了他們自己的除塵技術,包括可以在太空服材料中植入電極,當電極嵌入太空服時,電極產生靜電力並拋擲帶電塵埃顆粒,不過這種技術比在表面發射電子束要來得複雜很多。但是,Hiroyuki Kawamoto說,這種簡單的電子束的想法有一個潛在的缺點,那就是它的功率比傳統的小,電子束的另一個限制是它會留下15%到25%的塵埃粒子。

Hiroyuki Kawamoto說,該團隊認為除了太空服設計以及其他清潔技術,目前來說電子束是未來太空人保持太空服表面乾淨的多種方法之一,甚至說不定有一天月球會有月球的無灰塵室。

圖片來源:NASA

資料來源:Jack J. Lee(2020,SEPTEMBER 15).How do you clean up clingy space dust? Zap it with an electron beam. Sciencenews

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