Önümüzdeki yıllarda NASA, Apollo Döneminden bu yana ilk kez Aya geri dönecek. “Ayak izleri ve bayraklar” operasyonu olmaktan ziyade, Artemis Projesi, Ay'da sürdürülebilir bir insan varlığı yaratmanın ilk adımı olmayı hedefliyor. Doğal olarak, bu, en azından ay regoliti (diğer adıyla moondust) ile ilgili olmayan bir takım zorluklar sunar. Bu nedenle NASA, bu tehdidi azaltmak için stratejileri araştırmaktadır.
Robert A. Heinlein'in kanıtlayabileceği gibi, Ay sert bir metredir! 117 ° C'den (242 ° F) en yükseklerden -173 ° C (-279 ° F) en düşük seviyelere kadar yüzey sıcaklığında aşırı aralıklar yaşar. Ayrıca atmosfer ve konuşacak koruyucu manyetik alan da yoktur, bu da astronotların Dünya'daki ortalama 2,4 mSv'ye kıyasla ayda 110 ila 380 mSv arasında yoğun bir radyasyona maruz kalacağı anlamına gelir.
Bununla birlikte, moondust, düzensiz şekilli ve jilet gibi olması nedeniyle özellikle zahmetlidir. Bu toz, silikat malzemeyi eriten ve küçük cam ve mineral parçaları parçaları oluşturan milyonlarca yıl süren göktaşı etkilerinden oluşmuştur. Daha da kötüsü, uzay giysileri de dahil olmak üzere dokunduğu her şeye (Apollo astronotlarının kesinlikle fark ettiği gibi) bağlı.
Bu sadece toz parçacıklarının kenarları pürüzlü olmasından değil, aynı zamanda elektrostatik yüklerinden de kaynaklanmaktadır. Ay'ın gün tarafında, Güneş'ten gelen ultraviyole radyasyon, tozların üst katmanları tarafından elektronların kaybolmasına neden olarak, net bir pozitif yük verir. Kutupların ve karanlık tarafın etrafında, güneş plazması regolitin elektronları almasına neden olur ve net bir negatif yük verir.
Sonuç olarak, bu toz sadece hareketli parçaları (radyatörler gibi) olan makineler için önemli bir tehdit oluşturmaz, aynı zamanda elektrostatik yükler oluşturarak elektronik parçalara da müdahale edebilir. Bunu ele almak için NASA araştırmacıları, ISS ve uzay aracından uydulara ve uzay giysilerine kadar her şeyde kullanılabilecek gelişmiş bir kaplama geliştirdiler.
Kaplama Goddard teknoloji uzmanları Vivek Dwivedi ve Mark Hasegawa tarafından NASA’nın Asteroitler, Ay ve Mars'ın uyduları (DREAM2) programlarındaki Çevresel Dinamik Tepkisi kapsamında geliştirildi. Kaplama, atomik tabaka birikimi adı verilen ileri teknoloji olarak bilinen bir yöntem kullanılarak kuru boya pigmentlerine uygulanan atomik titanyum oksit tabakalarından oluşur.
Endüstriyel amaçlar için düzenli olarak kullanılan bu işlem, bir substratın (bu durumda titanyum oksit) bir reaktör bölmesine yerleştirilmesini ve tek bir atomdan daha kalın olmayan katmanlar oluşturmak için farklı gaz türlerinin palslanmasını içerir. Başlangıçta, bu kaplamanın uzay aracı elektroniklerini, Dünya'nın manyetosferindeki iletken plazma bulutları boyunca uçarken, aynı zamanda güneş rüzgârının bir sonucu olarak koruması amaçlanmıştır.
Kaplamayı test etmek için Dwivedi ve ekibi, şu anda Uluslararası Uzay İstasyonunda plazmaya maruz kalan kaplamalı gofretlerle kaplı bir deney paleti hazırladı. Ay tozu hakkında bildiklerimizle birleştiğinde, bu kaplama sadece Artemis ile değil, uzun vadeli planlarıyla gelecekteki başarı ve başarısızlık arasındaki fark anlamına gelebilir. Farrell'in dediği gibi:
“Ay tozunu araştıran bir dizi çalışma yaptık. Önemli bir bulgu, uzay giysilerinin ve diğer insan sistemlerinin dış cildini iletken veya dağıtıcı yapmaktır. Aslında, plazma nedeniyle uzay aracında sıkı iletkenlik gereksinimlerimiz var. Aynı fikirler uzay giysileri için de geçerlidir. Gelecekteki hedef, teknolojinin iletken cilt malzemeleri üretmesidir ve bu şu anda geliştirilmektedir. ”
Geleceğe bakacak olursak, Farrell, Dwivedi ve meslektaşları atom tabakası biriktirme yeteneklerini daha da geliştirmeyi planlıyorlar. Bu, inşa etmeyi amaçladıkları yük hafifletici pigmentin verimini arttırmak için daha büyük bir reaktör gerektirecektir. Bu tamamlandığında, bir sonraki adım pigmentin uzay giysileri üzerinde test edilmesini içerecektir.
Farrell, “Test için gezici yüzeyler gibi geniş yüzey alanlarını kaplayabilen kitler oluşturabilen kitler oluşturmak için büyük hacimli bir atom katmanı biriktirme sisteminin oluşturulması, ay araştırmaları için teknolojilere daha fazla fayda sağlayabilir” dedi. NASA’nın Ay'ın güney kutup bölgesi çevresinde kalıcı bir karakol kurmak için uluslararası ortaklarla çalışma arzusu göz önüne alındığında bu kesinlikle doğrudur.
