Az elkövetkező években a NASA az Apollo kora óta először tér vissza a Holdra. A „lábnyomok és zászlók” művelet helyett az Artemis projekt célja az első lépés a fenntartható emberi jelenlét megteremtésére a Holdon. Természetesen ez számos kihívást jelent, nem utolsósorban a holdi regolittal (más néven moondust). Ezért a NASA ezen veszély fenyegetésének csökkentésére irányuló stratégiákat vizsgál.
Mint Robert A. Heinlein tanúsíthatja, a Hold kemény szeretője! Szélsőséges hőmérsékleti tartományokat tapasztal, kezdve a 117 ° C (242 ° F) magas hőmérséklettől a -173 ° C (-279 ° F) legalacsonyabb hőmérséklettől. Nincs sem légkör, sem védő mágneses mező, amelyről beszélni kell, ami azt jelenti, hogy az űrhajósok intenzív sugárzásnak vannak kitéve a Holdon - évente 110 és 380 mSv között, szemben a Föld átlagos 2,4 mSv-jával.
A moondust azonban rendkívül zavaró, mert szabálytalan alakú és borotvaéles. Ezt a port több millió éves meteorit-ütések képezték, amelyek megolvasztják a szilikát anyagot és apró üveg- és ásványrészecskéket képeztek. A dolgok még rosszabbá tétele szinte mindent betart, beleértve az űrruhákat is (amint az Apollo űrhajósai biztosan észrevették).
Ez nemcsak annak a ténynek a következménye, hogy a porrészecskék egyenetlen szélekkel rendelkeznek, hanem az elektrosztatikus töltésük miatt. A Hold napi oldalán a Nap ultraibolya sugárzása az elektronok elvesztését okozza a por felső rétegeiben, és így nettó pozitív töltést eredményez. A pólusok és a sötét oldal körül a nap plazma miatt a regolit elektronokat vesz fel, és nettó negatív töltést eredményez.
Ennek eredményeként ez a por nemcsak jelentős veszélyt jelent a mozgó alkatrészekkel (például radiátorokkal) rendelkező gépekre, hanem az elektrosztatikus töltések felhalmozódásával is zavarhatja az elektronikát. Ennek megoldására a NASA kutatói fejlesztettek ki egy fejlett bevonatot, amely felhasználható mindenre, az ISS-től és az űrhajótól kezdve a műholdakig és az űrhajókig.
A bevonatot Goddard, Vivek Dwivedi és Mark Hasegawa technikusok fejlesztették ki a NASA aszteroidák, hold és holdi holdak környezetének dinamikus reakciója (DREAM2) részeként. A bevonat titán-oxid atomrétegekből áll, amelyet a festékek száraz pigmenteire alkalmaznak, fejlett technológiának nevezett módszerrel, az atomréteg leválasztással.
Ez az ipari célokra rendszeresen alkalmazott eljárás során egy szubsztrátot (ebben az esetben titán-oxidot) helyezünk a reaktorkamrába, és különféle gázokat pulzálunk olyan rétegek létrehozására, amelyek nem vastagabbak, mint egy atom. Eredetileg ezt a bevonatot az űrhajók elektronikájának árnyékolására szánták, amikor a Föld magnetoszférájában vezetőképes plazmafelhőkön repülnek át - ez szintén a napszél következménye.
A bevonat tesztelésére Dwivedi és csapata elkészített egy bevont ostyákkal bevont kísérleti raklapot, amelyek jelenleg a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén vannak plazma hatásának. Kombinálva azzal, amit tudunk a holdporról, ez a bevonat jelentheti a különbséget a jövőbeli siker és kudarc között, nem csupán az Artemis-szel, hanem a hosszú távú terveivel. Ahogy Farrell mondta:
„Számos tanulmányt készítettünk a holdporról. Egy kulcsfontosságú megállapítás az, hogy az űrruházat és más emberi rendszerek külső bőrét vezetőképesnek vagy disszipatívnak kell tekinteni. Valójában szigorú vezetőképesség-követelményeket szabunk az űrhajóknak a plazma miatt. Ugyanezek az ötletek vonatkoznak az űrruházatra is. A jövőben az a cél, hogy a vezetőképes bőr anyagokat előállítsák, és ezt jelenleg fejlesztik. ”
A jövőbe nézve Farrell, Dwivedi és munkatársaik azt tervezik, hogy tovább javítják atomréteg-lerakódási képességüket. Ehhez nagyobb reaktorra van szükség a töltéscsökkentő pigment hozamának növeléséhez, amelyet meg akarnak építeni. Amint ez befejeződött, a következő lépés a pigment tesztelését űrruhákon.
"Ha nagy térfogatú atomréteg-leválasztó rendszert épít fel olyan vizsgálati készletek létrehozására, amelyek nagy felületeket, például rover-felületeket fedhetnek be, további előnyökkel járhatnak a holdkutatás technológiáinak szempontjából" - mondta Farrell. Ez minden bizonnyal igaz, figyelembe véve a NASA azon kívánságát, hogy a nemzetközi partnerekkel együtt dolgozzon ki egy állandó előőrt a Hold déli sarkvidéke körül.
