На Луне обнаружили скрытую опасность для будущих астронавтов

На Луне нет атмосферы, погоды и ветра — однако ее поверхность постоянно подвергается куда более опасному воздействию, чем любой шторм на Земле. Речь идет о бесконечном «дожде» микрометеороидов — крошечных частиц камня и металла, пролетающих со скоростью до 70 км/с. На Земле эти частицы сгорают в атмосфере, но на Луне каждая из них достигает поверхности. Новая работа исследователей под руководством Даниэля Ягаломи впервые количественно оценила масштабы этой угрозы для будущей лунной базы программы NASA Artemis. Препринт работы опубликован на портале arXiv.

Используя Meteoroid Engineering Model, ученые рассчитали, сколько столкновений придется на гипотетический лунный модуль размером с Международную космическую станцию. Итоги оказались тревожными: от 15 000 до 23 000 ударов в год частицами массой от миллионной доли грамма до 10 г.

И это не легкие касания. По словам авторов, даже частица массой 1 микрограмм способна пробить металл, оставив микро-кратер и потенциально повредив оборудование. На Луне нет атмосферы, которая могла бы остановить или испарить эти фрагменты, — каждый сталкивается с поверхностью на гиперзвуковой скорости.

Интенсивность «обстрела» зависит от региона. Расчеты показали, что самые низкие показатели — на лунных полюсах, самые высокие — на долготе, постоянно обращенной к Земле, разница между районами достигает 1,6 раза.

Для NASA это хорошая новость: первую базу Artemis планируют строить на южном полюсе Луны, где риск минимален. Распределение потоков связано с особенностями лунной орбиты и тем, как Земля частично «затеняет» определенные области от метеорных потоков.

Даже в наиболее безопасных районах защита будет обязательной. Исследователи проверили, как на Луне будут работать алюминиевые экраны Уиппла — многоуровневые панели, используемые на МКС. Их принцип: внешняя пластина разрушает частицу, снижая кинетический удар, а внутренняя стенка задерживает обломки.

Модель позволила вывести математическую зависимость между параметрами щита, местоположением базы и числом вероятных пробоин. Это поможет инженерам рассчитать минимально необходимую толщину защиты — важный фактор, учитывая стоимость доставки каждого килограмма груза с Земли.

Как отметили авторы, для будущих астронавтов эта невидимая угроза станет частью повседневности. На Луне нет штормов, но есть постоянный поток микрочастиц, способный повредить технику или инфраструктуру базы.