В следващите години НАСА се връща на Луната за първи път от епохата на Аполон. Вместо да бъде операция „отпечатъци и знамена“, проектът „Артемида“ е предназначен да бъде първата стъпка в създаването на устойчиво човешко присъствие на Луната. Естествено, това представлява редица предизвикателства, не най-малкото от които са свързани с лунния реголит (известен още като moondust). Поради тази причина НАСА проучва стратегии за смекчаване на тази заплаха.
Както може да свидетелства Робърт А. Хайнлайн, Луната е сурова любовница! Изпитва изключителни диапазони на повърхностната температура, вариращи от максимуми от 117 ° C (242 ° F) до минимуми от -173 ° C (-279 ° F). Също така няма атмосфера и няма защитно магнитно поле, за което да говорим, което означава, че астронавтите ще бъдат изложени на интензивно количество радиация на Луната - между 110 и 380 mSv годишно, в сравнение със средно 2,4 mSv на Земята.
Moondust обаче е особено обезпокоителен поради начина, по който е с неправилна форма и остър като бръснач. Този прах се е образувал от милиони години метеоритни въздействия, които са разтопили силикатния материал и са създали малки частици от стъкло и минерални фрагменти. За да влоши нещата, тя се придържа към почти всичко, до което се докосне, включително и скафандри (както определено забелязаха астронавтите на Аполон).
Това се дължи не само на факта, че праховите частици имат назъбени ръбове, но и заради електростатичния им заряд. В деня на Луната ултравиолетовото излъчване от Слънцето причинява загуба на електрони от горните слоеве прах, което му придава нетен положителен заряд. Около полюсите и тъмната страна слънчевата плазма причинява реголита да взима електрони, придавайки му отрицателен заряд.
В резултат на това този прах не само представлява значителна заплаха за машините, които имат движещи се части (като радиатори), но също така може да пречи на електрониката, като изгражда електростатични заряди. За да се справят с това, изследователите на НАСА са разработили усъвършенствано покритие, което може да се използва за всичко - от МКС и космически кораби до спътници и скафандри.
Покритието е разработено от технолозите на Goddard Vivek Dwivedi и Mark Hasegawa като част от програмата на НАСА за динамичен отговор на околната среда при астероидите, луната и луните на Марс (DREAM2). Покритието се състои от атомни слоеве титаниев оксид, който се нанася върху сухи пигменти от бои, използвайки метод, известен като напреднала технология, наречен отлагане на атомен слой.
Този процес, който редовно се използва за промишлени цели, включва поставяне на субстрат (в случая титаниев оксид) в реакторната камера и пулсиране на различни видове газове, за да се създадат слоеве, които не са по-дебели от един атом. Първоначално това покритие е било предназначено да предпазва електрониката на космическите кораби, докато летят през проводимите плазмени облаци в магнитосферата на Земята - също резултат от слънчевия вятър.
За да тестват покритието, Dwivedi и неговият екип са подготвили експериментална палета, покрита с вафли с покритие, които в момента са изложени на плазма на борда на Международната космическа станция. В съчетание с това, което знаем за лунния прах, това покритие може да означава разликата между бъдещ успех и неуспех, не само с Артемида, но и с дългосрочните му планове. Както каза Фарел:
„Проведохме редица изследвания, изследващи лунния прах. Ключова констатация е да се направи външната кожа на скафандрите и другите човешки системи проводими или дисипативни. Всъщност имаме строги изисквания за проводимост на космическите кораби поради плазмата. Същите идеи важат и за скафандри. Бъдеща цел е технологията да произвежда проводими материали за кожата и това в момента се разработва. “
Поглеждайки напред, Farrell, Dwivedi и техните колеги планират допълнително да подобрят възможностите си за отлагане на атомния слой. Това ще изисква по-голям реактор за увеличаване на добива на пигмента, намаляващ заряда, който те възнамеряват да конструират. След като това приключи, следващата стъпка ще включва тестване на пигмента върху скафандри.
„Конструирането на система за отлагане на атомни слоеве с голям обем за създаване на комплекти, които могат да покрият големи повърхностни повърхности, като например роувър повърхности, за тестване, могат да допринесат допълнително за технологиите за лунно проучване“, казва Фарел. Това със сигурност е вярно, като се има предвид желанието на НАСА да работи с международни партньори за установяване на постоянен аванпост около южния полярен район на Луната.
