Obowiązkowy prysznic z ciekłego azotu. Inaczej nie wejdziesz do domu na Księżycu

A jednym z najważniejszych wyzwań stojących przed inżynierami zajmującymi się przygotowaniem komponentów misji, które znajdą się na powierzchni Księżyca, zarówno lądownika, jak i skafandrów przeznaczonych dla astronautów, jest poradzenie sobie z przyklejającym się absolutnie do wszystkiego regolitem księżycowym.

Powierzchnia naszego naturalnego satelity pokryta jest zmielonymi na drobny pył skałami. Miliardy lat uderzeniem skał kosmicznych, zamieniły materię pokrywającą powierzchnię Księżyca w puder, który wprost uwielbia przyklejać się do każdej powierzchni i wchodzić w każdą możliwą szczelinę.

Na przełomie lat sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku astronauci starali się pozbyć pyłu ze swoich skafandrów za pomocą szczotki. Szczotki jednak nie dawały sobie rady z pyłem, ale za to skutecznie niszczyły same skafandry. Dlatego też od dawna wiadomo, że jest to jeden z najważniejszych problemów do rozwiązania, zanim faktycznie wrócimy na Księżyc.

Warto tutaj zauważyć, że tym razem ambicje agencji kosmicznych są nieco inne niż kilka dekad temu. NASA wyraźnie podkreśla w każdym swoim komunikacie, że „tym razem wracamy na Księżyc, aby tam zostać na dłużej”. Długofalowy plan mówi o misjach prowadzonych na powierzchni Księżyca całymi miesiącami, a także o zbudowaniu stałej bazy załogowej na powierzchni Srebrnego Globu.

Wyobraźmy sobie zatem astronautów, którzy lecą na kilkutygodniową, czy kilkumiesięczną misję na Księżyc. W ramach misji przecież nikt nie będzie siedział w bazie, w habitacie przeznaczonym dla załogi. Zamiast tego załoga będzie musiała wielokrotnie wyprawiać się na spacery po powierzchni. Za każdym razem będzie trzeba założyć skafander, przejść po powierzchni Księżyca, a następnie wrócić do habitatu. Oznacza to, że za każdym razem skafander będzie zbierał olbrzymie ilości elektrostatycznego pyłu, który będzie wchodził w każde uszczelki. Zważając na to, że drobiny pyłu są ostre, niczym drobiny rozbitego szkła, jeżeli ich nie usuniemy, skutecznie będą niszczyły skafandry kosmiczne.

Pomysłów na ochronę astronautów przed pyłem pojawiło się na przestrzeni lat wiele. Jeden z takich pomysłów zakładał, że astronauta z habitatu będzie wchodził do zainstalowanego we framudze włazu skafandra, a po zakończeniu wyprawy ponownie będzie podłączał tyłem skafander do włazu habitatu i z niego wychodził do pomieszczeń mieszkalnych. W ten sposób skafander nigdy nie wchodziłby do habitatu, i tym samym nie zanieczyszczałby go drobinami regolitu, które natychmiast osadzałyby się na ścianach, podłodze, w układach klimatyzacji i elektroniki. Pomysł ten jednak ochrania jedynie wnętrze habitatu, ale nie sam skafander.

Badacze z Uniwersytetu Stanu Waszyngton być może właśnie rozwiązali problem regolitu księżycowego. W najnowszym artykule opublikowanym na łamach periodyku naukowego Acta Astronautica badacze wskazują, że spryskanie skafandra kosmicznego ciekłym azotem w aerozolu pozwala usunąć ponad 98 proc. symulowanego pyłu księżycowego bez uszkadzania samego skafandra.

Dlaczego akurat azot? Naukowcy podają bardzo prostą analogię: wystarczy sobie wyobrazić, że zimną wodę lejemy na gorącą patelnię. Taka woda w postaci kropli przesuwa się po powierzchni patelni. Dokładnie tak samo bardzo zimny ciekły azot będzie przesuwał się po znacznie cieplejszej powierzchni materiału, z którego zostanie wykonany skafander. Ziarna pyłu księżycowego będą łączyły się ze sobą i spadały z niego na azotowej parze.

Testy przeprowadzone w komorach próżniowych dowiodły, że metoda ta może okazać się niezwykle skuteczna w warunkach panujących na powierzchni Księżyca. Warto tutaj podkreślić, że o ile szczotki były w stanie uszkodzić skafander już po pierwszym czyszczeniu, to azotowy aerozol potrzebował do tego 75 cykli.

Być może zatem istnieje jakaś szansa na bezpyłową przyszłość dla ludzi na Księżycu. Polecimy, zobaczymy.