Az Abba vákuumkamrájában felfüggesztett egyetlen darab moondust. Kép jóváírása: NASA Kattintson a nagyításhoz
Minden reggel Mian Abbas belép a laboratóriumába, és leül, hogy megvizsgálja - egyetlen port a porból. Zen-szerűként ugyanazt a foltot vizsgálja egy kosárlabda méretű vákuumkamrában szuszpendálva, akár 10–12 napig.
Figyelemre méltó mikroszkopikus tárgya nemcsak egy régi porrészecske. Kihívás. Egyrészt az Abbas az Apollo 17 űrhajósai által 1972-ben visszahozott egyes porszemcsék tulajdonságait, másrészt az Orosz Luna-24 mintát visszatérő űrhajóját, amely 1976-ban landolt a Holdon.
"Az egyszemes kísérletek segítenek megérteni a moondust furcsa és összetett tulajdonságait" - mondja Abbas. Ez az ismeret fontos. A NASA Űrkutatási Víziója szerint az űrhajósok 2018-ra visszatérnek a Holdra - és rengeteg erõszakkal kell majd foglalkozniuk.
Az a tucat Apollo űrhajós, akik 1969 és 1972 között sétáltak a Holdon, mind meglepődtek, milyen „ragadós” moondusz volt. A por mindenre eljutott, szennyeződéses szerszámok és űrruhák. A por által elsötétített berendezések elnyelik a napfényt és hajlamosak a túlmelegedésre. Valódi probléma volt.
Sok kutató úgy véli, hogy a moondustnak súlyos statikus tapadása van: az elektromosan töltött. Nappal a holdfényben a nap intenzív ultraibolya (UV) fénye kiüríti az elektronokat a poros szemcséből. A hold napfényes felületén lévő por szemcsék tehát pozitív töltésűvé válnak.
Végül a taszító töltések annyira erőssé válnak, hogy a szemcséket „úgy, mint ágyúgolyókat” indítják a felszínről, mondja Abbas, kilométerrel a hold fölött, amíg a gravitáció nem teszi őket újra a földre. A holdnak virtuális légköre lehet e repülő porban, amely felülről és alul ragaszkodik az űrhajósokhoz.
Vagy így az elmélet megy.
De vajon a holdpor szemcsék valóban pozitív töltésűek-e, amikor ultraibolya fénnyel megvilágítják? Ha igen, melyik szemet érinti a leginkább - nagy vagy kevés szem? És mit csinál a moondust, amikor fel van töltve?
Ezeket a kérdéseket vizsgálja Abbas a poros plazma laboratóriumában a Nemzeti Űrtudományi és Technológiai Központban, Huntsville-ben, Alabama. Paul Craven kollégáival és Dragana Tankosic doktori hallgatóval együtt Abbas egyetlen szemcsés holdport fecskendez be a kamrába, és „elkapja” azt elektromos erőtér segítségével. (Az injektor enyhe töltést biztosít a gabona számára, lehetővé téve az elektromos mezőkkel történő kezelését.) Ha a szemet szó szerint a levegőben felfüggesztették, akkor „a pumpát a kamrába 10–5 torr értékre pumpálják a holdvákuum szimulálására”.
Ezután jön a hipnotikus rész: Abbas ultraibolya lézert ragyog a gabonafélére. Ahogy az várható volt, a por „feltölti” és mozogni kezd. A kamra elektromos mezőinek gondos beállításával az Abbas megőrizheti a gabonaközpontot; meg tudja mérni annak változó töltését és felfedezheti lenyűgöző tulajdonságait.
Az Apollo űrhajósaihoz hasonlóan Abbas már felfedezte néhány meglepetést - annak ellenére, hogy kísérlete még nem történt meg félre.
„Két dolgot találtunk” - mondja Abbas. „Először is, az ultraibolya fény tízszer nagyobb mértékben tölti be az ellenállást, mint az elmélet előrejelzi. Másodszor, a nagyobb szemek (1–2 mikrométer átmérőjűek) többet töltenek, mint a kisebb szemcsék (0,5 mikrométer), éppen ellenkezőleg, mint amit az elmélet megjósol.
Nyilvánvaló, hogy még sok mindent meg kell tanulni. Például, mi történik éjjel, amikor a nap lenyugszik, és az UV-fény eltűnik?
Ez Abbas kísérletének második fele, amelyet 2006 elején reméli, hogy végrehajtani fog. Ahelyett, hogy egy UV-lézert ragadna az egyes holdi részecskékre, azt tervezi, hogy a port bombázza egy elektronfegyver elektronnyalábával. Miért elektronok? Az elmélet azt jósolja, hogy a holdpor negatív töltést szerezhet éjjel, mert a szabad szél által bombázott szabad elektronok - vagyis a Napból áramló részecskék, amelyek a hold mögött görbülnek és az éjszakai-sötét talajt érintik.
Amikor az Apolló űrhajósai 30 évvel ezelőtt látogattak a Holdra, napfényben landoltak és naplemente előtt távoztak. Soha nem maradtak éjszaka, tehát az, hogy mi történt a sötét utáni moondustussal, nem számított. Ez megváltozik: A felfedezők következő generációja sokkal hosszabb ideig marad, mint az Apollo űrhajósai, végül állandó tartózkodási helyet állítva fel. Meg kell tudniuk, hogyan viselkedik éjjel-nappal a moondust?
Maradjon velünk a Dusty Plasma Lab válaszaival.
Eredeti forrás: NASA sajtóközlemény
