Невидимая опасность: как микрометеориты угрожают будущим лунным миссиям

Лунная поверхность постоянно подвергается бомбардировке микроскопическими частицами, движущимися со скоростью до 70 км/с. Это представляет серьёзную угрозу для планируемых постоянных баз на спутнике Земли.

В отличие от Земли, где плотная атмосфера служит естественным щитом, Луна полностью беззащитна перед космическими частицами. Каждый микрометеорит достигает поверхности на гиперскорости, не встречая сопротивления.

Исследование под руководством Дэниела Яхаломи количественно оценило масштаб этой угрозы. С помощью NASA Meteoroid Engineering Model учёные рассчитали частоту столкновений для базы размером с МКС.

Цифры оказались тревожными: от 15 до 23 тысяч ударов ежегодно. Частицы массой от миллионной доли грамма до десяти граммов постоянно атакуют лунную поверхность.

Особую опасность представляют даже мельчайшие частицы. Объект массой в микрограмм обладает достаточной энергией для повреждения оборудования и пробития металлических конструкций.

Угроза распределена неравномерно по лунной поверхности. Наименьшая интенсивность бомбардировки наблюдается в полярных регионах, что согласуется с выбором NASA южного полюса для базы «Артемида».

Максимальная частота столкновений зафиксирована в областях, постоянно обращённых к Земле. Различия в интенсивности достигают 1,6 раза между разными регионами.

Для защиты предлагаются многослойные экраны Уиппла, аналогичные используемым на МКС. Они разрушают частицы на внешнем слое, рассеивая энергию удара до контакта с основными конструкциями.

Это позволяет точно рассчитывать необходимую толщину защиты, оптимизируя массу оборудования для запуска с Земли.