달은 계속 더 재미있어지고 있습니다! 그러나 이제 극지 분화구를 탐험하는 것이 원래 생각했던 것보다 훨씬 더 어렵고 더 위험 할 수 있다는“쇼킹”소식이 왔습니다. 새로운 연구에 따르면 태양 기둥이 달의 크레이터 가장자리와 같은 달의 자연 장애물 위로 흐르면 크레이터는 수백 볼트에 충전 될 수 있습니다. Goddard Space Flight Center의 윌리엄 파렐 (William Farrell)은“우리가 발견 한 바에 따르면 극지방 분화구는 매우 특이한 전기 환경이며 특히 분화구 바닥에 큰 표면 충전이있을 수있다. 달의 환경에 대한 새로운 연구.
태양에 대한 달의 방향은 극지방 분화구의 바닥을 영구적 인 그림자로 유지하여 기온이 영하 400도 이하로 떨어지며 수십억 년 동안 물과 같은 휘발성 물질을 저장할 수있을 정도로 차갑습니다. 물론, 우주 비행사가 달로 돌아와야 할 경우, 해당 분화구에있을 수있는 모든 자원은 미래의 탐험가에게 흥미가 있습니다.
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그러나 연구 결과에 따르면 극한의 달 크레이터 바닥에있는 탐사와 로봇은 복잡한 전기 환경과도 충돌하여 표면 화학, 정전기 방전 및 먼지 집착에 영향을 줄 수 있다고합니다. ”달 꿈의 팀 – 달 과학 연구소의 달의 환경에 대한 역동적 반응 (DREAM) 프로젝트의 일원 인 Farrell은 NASA의 달 과학 연구소의 일원이라고 말했다.
분화구로의 태양풍 유입은 표면을 침식시킬 수 있으며, 이는 최근에 발견 된 물 분자에 영향을 미칩니다. 정전기 방전은 민감한 장비를 단락시킬 수있는 반면 끈적 끈적한 거친 달 먼지는 우주복을 마모시키고 우주선 내부를 추적하여 장기간 흡입하면 위험 할 수 있습니다.
태양풍은 태양의 표면에서 우주로 끊임없이 날아가는 전기적으로 대전 된 원자의 구성 요소 (음전하 전자 및 양전하 이온)의 얇은 가스입니다. 달은 태양에 비해 약간 기울어 져 있기 때문에 태양풍은 극의 달 표면 위와 낮에 밤이되는 지역을 따라 터미네이터라고합니다.
연구원들은 태양열이 극지 분화구의 가장자리 위로 흐를 때 발생하는 것을 발견하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 만들었습니다. 그들은 어떤면에서 태양풍이 지구의 바람처럼 행동하여 깊은 극지 계곡과 분화구 바닥으로 흘러 들어가는 것을 발견했습니다. 지구상의 바람과는 달리, 태양풍의 이중 전자 이온 구성은 산 또는 분화구 벽의 측면에서 비정상적인 전하를 생성 할 수 있습니다. 즉, 태양풍 흐름 바로 아래 림 내부에 있습니다.
전자는 이온보다 1,000 배 이상 가볍기 때문에 태양풍의 더 가벼운 전자는 무거운 이온보다 음력 분화구나 계곡으로 몰려 들어가 분화구 내부에 음전하를 띠게됩니다. 이온은 결국 붙 잡히지 만 전자보다 농도가 지속적으로 낮은 분화구로 비가 내립니다. 분화구의 이러한 불균형은 내벽과 바닥이 음전하를 얻도록합니다. 계산 결과 전자 / 이온 분리 효과는 화구의 안쪽 가장자리와 태양풍 흐름에 가장 가까운 분화구 바닥에서 가장 크지 않은 것으로 나타났습니다. 이 내부 가장자리를 따라 무거운 이온은 표면에 도달하기가 가장 어렵습니다. 전자와 비교할 때, 그들은 오토바이를 따르려고 애쓰는 트랙터-트레일러처럼 행동합니다. 그들은 전자처럼 산 정상을 급격하게 돌릴 수 없습니다.
Farrell은“전자는 분화구 벽과 바닥의이 가장자리에 전자 구름을 형성하는데, 이는 정상에 흐르는 짙은 태양풍에 비해 수백 볼트의 비정상적으로 큰 음전하를 생성 할 수있다.
이 리워드 에지를 따라 음전하가 무한정 쌓이지 않습니다. 결국, 음전하에서 음전하 영역과 양이온 사이의 인력은 다른 특이한 전류가 흐르게 할 것이다. 연구팀은이 전류에 대한 하나의 가능한 원인은 음으로 대전 된 표면에 의해 반발되고 공중에 떠서이 높은 대전 된 영역으로부터 흘러 나오는 음으로 대전 된 먼지 일 수 있다고 믿고있다. Farrell은“궤도 명령 모듈에있는 아폴로 우주 비행사들은 일출 동안 달의 수평선에서 희미한 광선을 보았는데, 이는 전기적으로 로프트 된 먼지로 인해 빛이 흩어 졌을 수있다. “또한 아폴로 17 호 임무는 분화구 환경과 유사한 부지 인 토러스-리트로 (Taurus-Littrow) 계곡에 착륙했습니다. 아폴로 17 호 우주 비행사들이 남긴 달의이 젝타와 운석 실험은 태양풍이 거의 수평으로 흐르는 터미네이터 교차점에서 먼지의 영향을 감지했는데, 이는 극지 분화구에서의 상황과 비슷합니다.”
"Farrell 박사와 그의 팀이 수행 한이 중요한 연구는 최근 달에 대한 우리의 견해가 최근 몇 년간 급격히 변했다는 증거이다"고 Calif의 Moffett Field에있는 NASA의 Ames Research Center에있는 NASA Lunar Science Institute의 부사장 인 Gregory Schmidt는 말했다. "우리가 이해하기 시작한 역동적이고 매혹적인 환경이 있습니다."
팀의 다음 단계에는보다 복잡한 컴퓨터 모델이 포함됩니다. “우리는 산 가장자리 주변의 태양풍 팽창의 영향을 조사하기 위해 완전한 3 차원 모델을 개발하려고합니다. 이제 수직 확장을 조사하지만 수평으로 어떤 일이 발생하는지 알고 싶습니다.”라고 Farrell은 말했습니다. 2012 년 초 NASA는 달 궤도를 돌며 팀의 연구에 의해 예상되는 먼지 흐름을 찾을 수있는 달 분위기와 먼지 환경 탐색기 (LADEE) 미션을 시작합니다.
이 연구는 3 월 24 일 지구 물리학 저널에 발표되었다.
출처 : NLSI
