نظرًا لأن العديد من البلدان تصوغ استراتيجيات استكشاف القمر الخاصة بها ، فإن أفضل طريقة للبقاء على قيد الحياة في ليلة قمري هي إعطاء مهندسي الفضاء عرقًا باردًا.
تشمل دورة النهار / الليل القمرية أربعة عشر في معظم الأماكن أرض أيام من سطوع الشمس المستمر تليها أربعة عشر يومًا متتالية من الظلام والبرد القارس.
نظرًا لعدم وجود جو معتدل ، فإن درجة الحرارة سطح القمر تتراوح درجات الحرارة من 248 درجة فهرنهايت (120 درجة مئوية) خلال النهار إلى سالب 292 فهرنهايت (ناقص 180 درجة مئوية) في الليل. المناطق المظللة بشكل دائم (PSRs) قيد التشغيل القمر يمكن أن يكون أكثر برودة ، حيث ينخفض إلى أقل من 400 فهرنهايت (ناقص 240 درجة مئوية).
متعلق ب: Artemis 1: الخطوة الأولى لرواد الفضاء للعودة إلى القمر
المميزات والعيوب
كل هذه الإيجابيات والسلبيات تضاف إلى واحدة من أكثر التحديات البيئية إلحاحًا التي تواجه البعثات القمرية المستقبلية. قد يعني الوصول إلى رجال أطول وأطول – وربما الحصول على مكانة دائمة – السيطرة على بيئة القمر الخبيثة.
في الواقع ، الأخاديد بالداخل مناطق مظللة بشكل دائم بقع خجولة من أشعة الشمس على القمر ، حيث يمكن أن تتواجد مستويات الجليد المائي. هذه الرواسب مناسبة للمعالجة في الأكسجين والماء وحتى وقود الصواريخ.
استكشاف القمر وضع المخططون ما يجب أن يحدث للعمل بنجاح على القمر ، لا سيما القطب الجنوبي للقمر ، وهو ملاذ خصب لحصاد PSR والجليد المائي.
لكن ها هي الحقيقة الباردة: الأمر ليس سهلاً.
اقرأ أكثر: قد تكون فوهات القمر الدافئة بشكل غريب هي أجمل مكان لرواد الفضاء
المشكلة الأساسية لها نتيجتان
قال دين إبلر ، كبير علماء القمر في مؤسسة الفضاء ، إن البقاء ليلًا على القمر ليس هو القضية الرئيسية الوحيدة. القطب الجنوبي القمري النظام الأساسي ، ولكن بالنسبة لأي مكان نريد أن نقضي وقتًا أطول على القمر أكثر من ساعات النهار.
قال إيبلير لموقع ProfoundSpace.org: “أعتقد أن المشكلة الأساسية لها فرعين”. “البقاء على قيد الحياة في ليلة قمري ، والأنشطة الليلية ، سواء كانت دورة” طبيعية “مثل دورة النهار والليل كما تحصل في أي مكان آخر غير القطبين ، أو الظلام المتغير الذي تحصل عليه عند القطبين. زاوية الانحراف الشمسي.”
بالنسبة للمهام المستقبلية ، وخاصة مهام الهبوط خارج خطوط العرض القطبية ، قد يكون التخفي حلاً أفضل للعمليات العلمية ، كما قال إيبلر.
قال إيبلر: “لا تقوم بالجيولوجيا الميدانية في الليل ، ولكن قد يكون الوقت قد حان للقيام بأنشطة” داخلية “مثل علوم الحياة ، وتحليل العينات والهدم ، وأعمال الهندسة / الصيانة”. المهام التي لا يتم إجراؤها في كثير من الأحيان خلال اليوم تتضمن أعضاء الفريق زيادة مساحة سطحهم ، المشي على سطح القمر قال الأنشطة.
قال إيبلر إنه واثق من قضاء الليلة القمرية. “أعتقد أننا مستعدون بشكل أفضل للتعامل مع استكشاف القمر الآن أكثر من أي وقت آخر نظرنا فيه.”
بارد جدا
على الرغم من أن البقاء على قيد الحياة ليلاً قمريًا خارج المناطق القطبية لا يزال يمثل مشكلة ، “أعتقد أن لدينا أمرًا جيدًا ، وهذا ينطبق على المناطق القطبية التي تظللها التضاريس بينما تسافر الشمس عبر السماء.”
ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر بالقطبين ، يرى إيبلر مشكلة أكثر تعقيدًا. أولاً ، ستكون هناك مناطق كبيرة مظللة بالتضاريس ، حيث ستكون شديدة البرودة – ليست شديدة البرودة ، ولكن ليست مثل ليلة استوائية.
وقال “ثانيا علينا التعامل مع مشاكل العمل في أي منطقة PSR أو في المناطق التي ليست في ظل دائم ، ولكن في المناطق المظللة لفترات طويلة من الزمن أو في المناطق شديدة البرودة داخلها”. . ايبلر. وأضاف “إنه تحد كبير … لذا أعتقد أننا سنحتاج إلى مجموعة خاصة من الأدوات التي نستخدمها فقط في الظروف الباردة”.
ابق دافىء
قال فيليب ميتزجر ، عالم الكواكب في وكالة الفضاء بفلوريدا في جامعة سنترال فلوريدا ، إن التعامل مع البرد القارس لا ينبغي أن يكون مشكلة صعبة.
“حتى مع وجود القليل من الطاقة والعزل الجيد ، يمكن أن تكون السيارة ساخنة مركبة الفضاء نيو هورايزونز احتفظت بإلكترونياتها في درجة حرارة الغرفة رغم أنها كانت بعيدة عن الشمس بلوتو“، قال ميتزجر لموقع ProfoundSpace.org.
مشكلتهم الرئيسية هي مكان الحصول على الطاقة على القمر.
مثال على ذلك يمكن أن يكون مصادر الاضمحلال الإشعاعي. قال ميتزجر إن وحدات التسخين المشعة (RHUs) يمكن وضعها في نقاط مناسبة على السيارة. “بدون مصدر مشع ، إنه أمر صعب للغاية.”
تتصور Metzger خاصية قائمة بذاتها مع سعة بطارية كافية لتوفير “الحياة والدفء” في الليل. “يمكن للمركبة أن ترسو بين عشية وضحاها ، وسيتم إعادة شحن الأصل بعد شروق الشمس. وسيستغرق بعض الكتلة على القمر للتخزين الكافي ، ولكن بما في ذلك مركبات الهبوط على سطح القمر الجديدة. المركبة الفضائية SpaceX ويمكن القيام بذلك بسهولة عبر الإنترنت “.
مجموعة من الافتراضات الجيدة
نصحت نوفا بيترو من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا بأن مجموعات البيانات الحالية توفر بيانات درجة حرارة مهمة للقمر. وهو الآن عالم مشروع لمهمة NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) التي تدور حول القمر.
“لحسن الحظ ، أعطتنا بيانات درجة الحرارة التي لدينا من أداة Diviner في LRO ظروفًا حدودية ممتازة لما يمكن توقعه في القطبين. من مجموعة البيانات هذه يمكننا توقع درجات حرارة أكثر برودة في الليل ودرجات حرارة أكثر دفئًا خلال النهار ،” قال. بترو
قال بيدرو إن الباحثين لديهم افتراضات جيدة حول البيئة (درجة الحرارة ، الإشعاع ، إلخ) من حيث القدرة الهندسية على الكشف عن الأجهزة ، ويتوقع أن تأتي قضية البقاء على القمر من خلال فهم ناضج بالفعل. المتطلبات الهندسية للتشغيل في الليالي القمرية.
رسالة من أبولو
قال كليف نيل ، خبير استكشاف القمر في قسم الهندسة المدنية والبيئية بجامعة نوتردام في إنديانا ، إذا نظرنا إلى الوراء في عصر أبولو في القرن العشرين ، هناك دروس يمكن تعلمها.
يشير نيل إلى أن حزمة تجارب أبولو على سطح القمر (ALSEP) تتكون من أدوات علمية وضعها المشاة على سطح القمر في موقع الهبوط لكل من بعثات أبولو الخمس التي تلت أبولو 11 ؛ ترك نيل أرمسترونج وباز ألدرين وراءهما مجموعة من الأجهزة الصغيرة تسمى حزمة التجارب العلمية المبكرة لأبولو.
ومع ذلك ، قال نيل إن الطاقة الشمسية هي السبيل للقيام بذلك. هل تقنية البطاريات كافية للسماح بالتشغيل الليلي على سطح القمر؟
وأضاف نيل: “بالنسبة لأشياء كثيرة ، فإن النجاة من الليل لا يكفي”. “في رأيي المتواضع ، يجب أن نطابق ما تم القيام به قبل 50 عامًا!”
أزياء المشي على سطح القمر
كيف سيكون التنزه والعمل في عالم القمر ، بأسلوب أرتميس؟
بالنسبة لأنظمة بدلات المشي على سطح القمر ، بما في ذلك الأحذية والقفازات ونظام دعم الحياة المحمول مثل حقيبة الظهر ، ستكون مشكلات التصميم الحراري شديدة ، وفقًا لما قاله إيبلير من شركة إيروسبيس كوربوريشن.
“على سبيل المثال ، لنفترض أنك تقف بعمق الكاحل في منطقة مظللة شديدة البرودة ، لكن قدميك وجسمك وما إلى ذلك تتعرض لأشعة الشمس المباشرة. تأكد من عدم تجميد الأحذية والملابس الضاغطة. وتكسر ، مع التأكد من لا ترتفع درجة حرارة الأجزاء العلوية من نظام البدلة ، “الإجهاد الحراري الشديد مشكلة مهمة لأعضاء الفريق ،” قال إيبلر. “هذه هي المشكلة الحقيقية.”
ويخلص إيبلر إلى أن الخبر السار هو أن فنيي أرتميس يحاولون الارتقاء بشكل كامل إلى مستوى الأحداث الليلية.
قال إيبلر: “هذا يخبرني أننا سنجد الحلول في مرحلة ما”. واختتم حديثه قائلاً: “النقطة التي تتورط فيها في المشاكل هي عندما لا يفهم الجميع أو يقبلوا حجم المشكلة … لكنني أعتقد أن هذا ليس هو الحال هنا”.
تابعنا على تويتر تضمين التغريدة (يفتح في علامة تبويب جديدة) أو على فيسبوك (يفتح في علامة تبويب جديدة).
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”