كما قال رجل حكيم ذات مرة ، 'أنا لا أحب الرمال. إنه خشن وخشن ومزعج - ويحدث ذلك في كل مكان '. يمكن قول الشيء نفسه عن مادة أخرى في نظامنا الشمسي - الغبار.
نوع الغبار الموجود على القمر مزعج أكثر من الحبوب التي أزعجت Anakin Skywalker على Tatooine. يتعرض باستمرار للإشعاع الشمسي ، ورائحته مثل البارود المستهلك ، ويمكن أن يسبب الحساسية ، كما حدث في بعض رواد فضاء أبولو . ومن المعروف أيضًا أنه من الصعب تنظيف الأسطح. يعتقد الآن فريق من العلماء في جامعة كولورادو في بولدر أن لديهم حلًا من شأنه إزالة الغبار القمري دون الإضرار بالمادة المتصلة به. ويمكنهم فعل ذلك باستخدام أداة تبدو وكأنها مستوحاة من Star Wars - شعاع إلكتروني.
أشعة الإلكترون ليسوا في الواقع خيال علمي كما يبدو. لقد تم فهمها جيدًا منذ الخمسينيات من القرن الماضي ، وتستخدم على نطاق واسع في عمليات تصنيع أشباه الموصلات. وهي تتكون من جهاز يطلق تيارًا منخفض الطاقة (أي آمنًا) من الجسيمات سالبة الشحنة.
كما أن غبار القمر نفسه مشحون بشكل سالب بسبب الإشعاع الشمسي المستمر الذي يتعرض له. هذا جزء من سبب صعوبة التنظيف - الصغير تراكم الكهرباء الساكنة بسبب الإشعاع يجعل الغبار شديد الالتصاق. يشبه هذا كيف يمكن للريشة أن تلتصق بيدك في الشتاء عن طريق الجذب الكهروستاتيكي. أو يمكن أن تُحاط القطة بالكامل بكريات الستايروفوم.
قطة توضح كيف تميل الجسيمات سالبة الشحنة إلى الالتصاق بالأشياء.
الائتمان: شون ماكغراث
ما بنيامين فار وزملائه في CU Boulder’s مختبر فيزياء الغلاف الجوي والفضاء ، وجامعة أيوا ، ومختبر الدفع النفاث ، أدركوا أنهم يستطيعون استخدام حزمة إلكترونية لشحن مادة أساسية سالبة. تتنافر الشحنات السالبة مع بعضها البعض ، لذا فإن أي غبار قمري سالب الشحنة موجود على المادة يجب أن ينفصل عن نفسه.
من أجل اختبار هذه النظرية ، لم يتمكن الفريق للأسف من أخذ نموذج أولي إلى القمر. ومع ذلك ، فقد تمكنوا من وضع أيديهم على مادة تسمى ' محاكاة القمر '، وهو متاح تجارياً من وكالة ناسا ، وهو مصمم ليكون أقرب ما يمكن إلى الغبار القمري الفعلي.
فيديو يوضح كيفية صد حركات الغبار من المواد السطحية عندما تكون سالبة الشحنة قليلاً.
الائتمان: CU Boulder / LASP
نثر الباحثون الغبار على أسطح مختلفة يمكن أن تكون جزءًا من مهمة قمرية مستقبلية. ثم وضعوا المادة المغطاة بالغبار في حجرة مفرغة (والتي من الواضح أنها لن تكون ضرورية على القمر) ثم وجهوا شعاع إلكتروني إليهم. كما كان متوقعًا ، سقط الغبار عن المواد. تمكن الفريق من تنظيف حوالي 75-85٪ من الأسطح المغبرة باستخدام حزمة الإلكترون الخاصة بهم.
هاريسون شميت ، الذي تصادف أنه جيولوجي ولديه حساسية من غبار القمر ، غطى الغبار حذائه أثناء أخذ عينات من الثرى القمري في مهمته أبولو 17.
الائتمان: ناسا
لا يزال هذا بعيدًا كل البعد عن كونه مثاليًا ، لكنه أفضل كثيرًا من التنظيف اليدوي الذي يعد حاليًا جزءًا من ذخيرة تنظيف أي رائد فضاء مستقبلي. وما زال فريق البحث لم ينته بعد. لا يزال هناك الكثير من البحث قبل أن يقوم النموذج الأولي برحلة في أي مهمة قمرية. ومع ذلك ، يتصور الدكتور ميهالي هوراني ، أحد المؤلفين المشاركين ، مستقبلًا حيث يمكن لرواد الفضاء ببساطة ترك بدلاتهم الفضائية في غرفة خاصة ، ويمكن بعد ذلك الاستحمام في دش إلكتروني يزيل كل الغبار عنهم فورًا. من يدري ، ربما ستعمل هذه التقنية على أردية Jedi أيضًا.