همچنین، آژانسهای فضایی متعددی از جمله آژانس فضایی اروپا (ESA) و چین که برای اولین بار فضانوردان (و “تایکوناتها”) خود را به ماه اعزام میکنند، در این پروژه شرکت خواهند داشت. افزون بر این، همه این نهادها برنامه دارند که زیستگاههای دائمی در حوضه قطب جنوب-آیتکن و زیرساختهای موردنیاز برای حضور دائمی انسان ایجاد کنند. این هدف چالشهای بسیاری به همراه دارد که یکی از قابلتوجهترین آنها به طبیعت محیط ماه بازمیگردد.
علاوه بر دماهای شدید، چرخه روزانه 14 روزه، و نبود جو، مسئله غبار ماه (معروف به گردوغبار ماه) چالشی جدی است. این گردوغبار بهعلت باردار بودن الکترواستاتیکی به همه چیز میچسبد و به دلیل زبری و شکل دندانهدارش میتواند سلامت فضانوردان، تجهیزات و ماشینآلات را به خطر بیندازد. ناسا در حال توسعه فناوریهایی برای کاهش تجمع گردوغبار است. هفت آزمایش از این فناوریها در یک آزمایش پروازی با استفاده از موشک “نیو شپرد” شرکت بلو اوریجین برای ارزیابی توانایی آنها در کاهش گردوغبار ماه انجام خواهد شد.
مشکل دیگر گردوغبار ماه
یکی دیگر از مشکلات اصلی گردوغبار ماه، پراکنده شدن آن توسط گاز خروجی فضاپیماها است. با توجه به نبود جو و جاذبه کمتر (16.5 درصد جاذبه زمین)، این گردوغبار میتواند مدت طولانی در هوا باقی بماند. طبیعت دندانهدار آن، که ناشی از میلیاردها سال برخورد شهابسنگها و میکرومتروئیدها و فقدان کامل فرآیندهای هوازدگی است، به هر سطحی که تماس پیدا کند، آسیب میرساند؛ از لباس فضانوردان و تجهیزات گرفته تا پوست، چشمها و ریههای انسان. همچنین این گردوغبار بر روی پنلهای خورشیدی انباشته شده و مانع از تولید انرژی کافی برای بقا در شبهای سرد ماه میشود.
مشکلات اضافی
گردوغبار ماه ممکن است باعث گرم شدن بیش از حد تجهیزات شود، زیرا بر روی رادیاتورهای حرارتی مینشیند و روی پنجرهها، لنز دوربینها و محافظ صورت فضانوردان جمع میشود، که دید، ناوبری و ثبت تصاویر دقیق را دشوار میسازد. کریستن جان، رهبر ادغام فنی برنامه نوآوری سطح ماه در مرکز فضایی جانسون ناسا، در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: «ذرات ریز گردوغبار شامل ذراتی هستند که کوچکتر از چشم انسان هستند، و ممکن است یک سطح آلوده به نظر تمیز بیاید.»
راهکارها برای حل مشکل
این فناوریها در چارچوب برنامه “توسعه تغییردهنده بازی” ناسا و تحت هدایت مدیریت مأموریت فناوری فضایی (STMD) ایجاد شدهاند. آزمایش پروازی “شبیهسازی جاذبه ماه با موشک زیرمداری” رفتار مکانیکی گردوغبار و انتقال آن را در محیط شبیهسازیشده جاذبه ماه بررسی خواهد کرد. محموله این آزمایش شامل پروژههایی برای کاهش و پاکسازی گردوغبار با استفاده از استراتژیهای مختلف است، از جمله:
کلوتبات (ClothBot):
این ربات کوچک برای شبیهسازی و اندازهگیری رفتار گردوغبار در محیطهای فشرده طراحی شده است. این ربات حرکات از پیش برنامهریزیشدهای انجام میدهد که شبیه به حرکات فضانوردان هنگام درآوردن لباس فضایی است و مقدار کمی از شبیهساز گردوغبار ماه را آزاد میکند. سپس یک سیستم تصویربرداری با نور لیزری، جریان گردوغبار را بهصورت زنده ثبت میکند و حسگرها اندازه و تعداد ذرات را اندازهگیری میکنند.
الکترواستاتیک داست لافتینگ (EDL):
EDL بررسی میکند که چگونه گردوغبار ماه با باردار شدن الکترواستاتیکی بلند میشود. در فاز جاذبه ماه، نمونه گردوغبار آزاد شده و با یک منبع نور UV روشن میشود، که باعث شارژ شدن ذرات میشود. سپس گردوغبار از میان یک لیزر عبور کرده و EDL نتایج را ثبت میکند.
هرمس لونار-جی (Hermes Lunar-G):
این پروژه، که توسط ناسا، دانشگاه A&M تگزاس و سازمان T-STAR توسعه یافته، از سختافزارهای بازطراحیشده هرمس (که قبلاً در ایستگاه فضایی بینالمللی استفاده شده) استفاده میکند. چهار مخزن حاوی شبیهساز گردوغبار ماه در این آزمایش مورد استفاده قرار خواهند گرفت.
استراتژیهای کاهش گردوغبار
دادههای بهدستآمده از این پروژهها اطلاعات ارزشمندی درباره سرعت تولید، انتقال و مکانیک گردوغبار ارائه میدهند. این اطلاعات به دانشمندان کمک میکند مدلهای محاسباتی بهتری برای مأموریتهای آینده به ماه و مریخ طراحی کنند. کریستن جان تأکید کرد: «درک خواص اساسی رفتار گردوغبار ماه و تأثیرات آن بر سیستمها فراتر از کاهش گردوغبار و محیطهاست و به بیشتر قابلیتهایی که برای سطح ماه برنامهریزی شدهاند، کمک میکند.»
تأمین بودجه
این آزمایش پروازی و بهبودهای وسیله نقلیه شبیهساز جاذبه ماه، از طریق برنامه “فرصتهای پروازی” ناسا تأمین مالی میشوند.