Внутри лаборатории электростатики и физики поверхности Космического центра Кеннеди НАСА во Флориде, 18 января 2023 года виден электродинамический пылезащитный экран (EDS). Пылезащитный экран является одной из полезных нагрузок, которые будут летать на борту лунного посадочного модуля Blue Ghost компании Firefly Aerospace. в рамках инициативы NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS). Фото: НАСА/Кори Хьюстон.
Победа над пылью может быть небольшой проблемой для большинства людей на Земле, но для астронавтов и космических кораблей, предназначенных для Луны или Марса, это серьезная опасность, которую необходимо смягчить. Вот почему исследователи из Космического центра Кеннеди НАСА во Флориде ищут инновационные способы использования технологии электродинамического пылезащитного экрана (EDS).
Используя прозрачные электроды и электрические поля, технология EDS может электрически поднимать и удалять пыль с различных поверхностей космического назначения: от тепловых радиаторов, солнечных панелей и объективов камер до скафандров, ботинок и козырьков шлемов. Контроль и удаление статически заряженной пыли будет иметь решающее значение для успеха лунных миссий в рамках инициативы агентства CLPS (Коммерческие службы лунной полезной нагрузки) и кампании Artemis.
«Для этих миссий CLPS и Artemis воздействие пыли является проблемой, потому что лунная поверхность сильно отличается от той, к которой мы здесь привыкли», — сказал доктор Чарльз Бюлер, ведущий научный сотрудник Лаборатории электростатики и физики поверхности в Кеннеди. «Пыль лунного реголита может попасть в прокладки и уплотнения, в люки и даже в жилые помещения, что может создать массу проблем для космических кораблей и астронавтов».
В отличие от частиц пыли на Земле, пыль на поверхности Луны острая и абразивная, как крошечные осколки стекла, поскольку она не подвергалась воздействию атмосферных воздействий и таких элементов, как вода и кислород.
«Простое нанесение лунного реголита на поверхности может усугубить проблему, поскольку он также обладает сильным электростатическим зарядом и обладает высокими изолирующими свойствами», — сказал Бюлер.
Основанная на концепции электрического занавеса, разработанной НАСА в 1967 году, технология EDS находится в разработке в Кеннеди с 2004 года.
Впервые он вышел на низкую околоземную орбиту на борту миссии «Эксперимент 11» Международной космической станции НАСА «Материалы» в 2019 году. Технология EDS была встроена в 12 различных панелей из стекла, полиимида и ткани прототипа скафандра и отправлена на Международную космическую станцию для испытаний в вакуум космоса.
Прежде чем отправиться в космос, EDS преимущественно тестировался в вакуумных камерах, которые дали многообещающие результаты по удалению с поверхности имитаторов и образцов лунного реголита, собранных во время миссий НАСА «Аполлон», за секунду.
Совсем недавно, в рамках первой лунной миссии Intuitive Machines, технология EDS была встроена в два объектива EagleCam, системы камер CubeSat, разработанной студентами Университета аэронавтики Эмбри Риддла в Дейтона-Бич, Флорида. После приземления прибор EagleCam успешно развернулся с посадочного модуля Odysseus компании Intuitive Machines. Командам Embry Riddle не удалось получить изображения посадочного модуля, как они надеялись, но они смогли собрать другие наборы данных, в том числе с помощью технологии EDS.
Позже в этом году еще одна демонстрация технологии EDS должна приземлиться на Луне в рамках инициативной миссии НАСА CLPS с коммерческим партнером Firefly Aerospace.
«Команда проделала огромную работу и самоотверженность. EDS считается ведущей технологией и лучшим, что у нас есть для удаления пыли для космических применений», — сказал Бюлер. «Летать в качестве полезной нагрузки в миссии на Луну очень интересно».
По мнению Бюлера, технология EDS может стать первой линией защиты для расширения присутствия человека на Луне в рамках будущих миссий «Артемида».
Благодаря применению в защитных инструментах, оборудовании и скафандрах эта технология потенциально может даже помочь улучшить повседневные задачи, применяясь к небольшим компонентам, таким как прокладки, уплотнения и люки. Это могло бы избавить астронавтов от необходимости путешествовать на Луну с дополнительными чистящими средствами.
«Технологию EDS можно использовать за пределами среды обитания, чтобы очистить поверхности, такие как перила и полы, но ее можно использовать и внутри», — сказал Бюлер. «Все эти приложения оцениваются и тестируются».
