阿波罗17号宇宙飞船。
月球“花粉症”
阻挡人类探月脚步
1969年,阿波罗11号宇宙飞船在月面降落,引擎扬起大量尘云,经久不散,使登陆月球变得相当困难。小小尘土,竟然推迟了宇航员的出舱活动时间；当他们鼓起勇气走出宇宙飞船时,阶梯上的月尘又让人直打滑；当踏上月面后,粗糙的月尘竟然硬生生地把宇航服上的靴子磨掉了一层!细微的月尘还会划破宇航服,甚至擦伤防护罩玻璃。
最要命的是,登月设备的太阳能电池原本在接受阳光照射后,能释放电流并将电压数据传回地球。可是,当月尘颗粒沾上电池表面时,也挡住了阳光,让电压数值下降。
在宇航员从月面返回登陆舱后,舱内的宇航员相继出现咽喉疼痛、鼻塞、打喷嚏、流泪等症状。他们形容说,闯进航天器里的月尘,“闻起来就像燃烧的火药一样”。阿波罗17号航天员哈里森·施密特把这种月尘引起的症状叫做“月球花粉症”,曾登上过月球的12个人中,或多或少都出现过此症状,过了很多天才略微缓解。躲在飞船和宇航服里的月尘,甚至跟着回到了地球。
阿波罗17号宇航员尤金·塞尔南是最后一个在月球上行走的人。他在回归的汇报中说:“灰尘可能是我们在月球上进行科考操作的最大障碍之一。我认为我们可以克服其他生理、物理或机械的难题——除了灰尘。”
锋利又带电
人员设备都被“威胁”
那么这些飞扬的尘埃颗粒又是从哪里来的呢?我们知道,月球表面覆盖着由岩石碎屑和尘埃组成的月壤,月壤一般有5至10米厚,它是在月球地质历史时期由无数陨石撞击、宇宙射线和太阳风辐照、大幅度温度变化导致的月球岩石破碎等因素所形成的。飞船降落、宇航员在松散的月壤上行走,都会高调地扬起月尘,经久不散。
1969年至1972年间12名阿波罗宇航员曾在月球表面行走,他们的遭遇让科学家和工程师们展开了对月尘的深入研究。如今,人们已基本了解,月尘是几十亿年以来陨石对月面上的猛烈撞击所造成的,这种巨大的撞击力让以硅酸盐为主的月球表面岩石产生了无数的硅酸盐颗粒；同时,撞击产生的高温还使得这些颗粒玻璃化。由于月球重力只有地球重力的16.6%,这些颗粒物可以长时间悬浮在月球表面。
更为严重的是,由于月球表面没有大气层的保护,太阳风带电粒子流的冲击使得这些尘埃产生了静电,从而易于成团并吸附在仪器设备和宇航服表面,防不胜防而且难以清除。
月尘对登月仪器设备乃至整个飞行器的安全影响才是最致命的。
科学家们发现,月尘覆盖在仪器设备表面,会引发很多故障,包括机械结构卡死、密封机构失效、光学系统灵敏度下降、部件磨损以及热控系统故障。当月尘聚集在太阳能电池板表面时,则直接影响太阳能电池的输出。月尘还常进入机械设备内部,极易引起设备过度磨损。在阿波罗计划中,样品箱真空泵的损坏就拜月尘所赐。而它悄无声息地钻进电子设备,会沉积在各个部位,导致设备出现散热问题或短路等不可思议的故障。
为此,航天员必须花大量的宝贵时间来清除各种设备表面上的月尘,但是使用刷子清除月尘不仅十分困难,还容易擦伤器件表面。此外,由于月尘颗粒边缘锐利,在与宇航员或航天器碰撞时,存在划破宇航服、甚至划伤飞船表面等的可能性,从而危及宇航员的生命。
科学家们指出,要想彻底解决月尘带来的危害,还需要做进一步的深入研究。对月尘物理性质的研究结果,也预示着,如果人类登陆类似的外太空环境,如在火星也极有可能会遇上类似月尘的“火星尘”问题。因此,研究应对月尘的方案,对下一步太阳系内类地行星的探索极具指导意义。
(据《科技日报》)
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