Prima di un volo umano sulla Luna è stato individuato un problema serio: danneggia sia le apparecchiature che le vie aeree

Quando atterra sulla Luna, qualsiasi veicolo spaziale crea una nuvola di regolite. Lo scarico del motore a reazione fa esplodere la polvere superficiale e nello spazio senz'aria la sua velocità può raggiungere i due chilometri al secondo.

La polvere che costituisce la regolite ha dimensioni di decine o centinaia di micrometri, è tagliente ed elettrizzata, il che la rende molto appiccicosa e può causare guasti alle apparecchiature e problemi di salute. È stato riscontrato dagli astronauti della missione Apollo: le particelle si sono attaccate alle loro tute spaziali ed sono entrate nel modulo dell'equipaggio, dove si sono diffuse nell'aria, sono state inalate e hanno causato irritazione alle vie respiratorie e agli occhi. La regolite sarà più pericolosa per le missioni del programma Artemis, poiché intendono stabilire una base permanente vicino al polo sud della Luna.

Quindi tutti i veicoli spaziali atterreranno più o meno nello stesso posto, e vicino al luogo di atterraggio ci saranno edifici e forse pannelli solari. Naturalmente gli scienziati vogliono imparare il più possibile sulle proprietà della regolite per sviluppare tecniche di protezione adeguate. Un suggerimento è quello di costruire argini intorno ai siti di atterraggio, come i muri dei pozzi, per trattenere la regolite. Si basa su osservazioni e risultati di modelli fino ad oggi, in cui la regolite viene spinta lateralmente alla base, con un angolo non superiore a tre gradi dalla superficie.

Ma ora gli scienziati lo hanno progettatoCosa succede quando le particelle di regolite si scontrano? Si è scoperto che le particelle possono volare con un angolo molto maggiore. I modelli precedenti consideravano i grani di regolite come sfere solide che rimbalzano l’una sull’altra senza deformarsi quando entrano in collisione.

Nel nuovo lavoro i granuli vengono trattati come palline morbide che possono deformarsi. La deformazione crea forze aggiuntive che possono inclinare i percorsi delle molecole e conferire loro ulteriore velocità.

I risultati ottenuti mostrano che grandi polveri – più di cento micrometri di diametro – possono sollevarsi in alto e volare lateralmente, soprattutto durante le collisioni elastiche. Tuttavia, in queste condizioni, la maggior parte della regolite si trova vicino alla superficie. Se gli urti sono anelastici, le particelle rallentano, ma le loro direzioni di movimento diventano più varie.

Si può concludere che gli argini che circondano i luoghi di atterraggio da soli non sarebbero sufficienti a proteggere dalle nubi rocciose. Fortunatamente, altre tecnologie sono attualmente in fase di sviluppo per risolvere il problema, come la produzione di piattaforme di atterraggio iniettando nella regolite particelle di alluminio provenienti dallo stesso motore; Le particelle fuse si solidificheranno rapidamente e formeranno almeno una superficie solida temporanea adatta all'atterraggio.

I risultati dello studio vengono pubblicati Acta Astronautica.