نظرًا لأن العديد من الدول تخطط لاستراتيجيات استكشاف القمر الخاصة بها ، فإن أفضل طريقة للبقاء على قيد الحياة في الليل القمري تمنح مهندسي الفضاء العرق البارد.
تتضمن دورة القمر ليلًا ونهارًا في معظم المواقع على سطح القمر أربعة عشر أرض أيام من ضوء الشمس المستمر تليها أربعة عشر يومًا من الظلام المستمر والبرودة الشديدة.
بسبب عدم وجود جو معتدل ، درجات الحرارة على سطح القمر يمكن أن تتراوح من 248 درجة فهرنهايت (120 درجة مئوية) خلال النهار إلى سالب 292 فهرنهايت (ناقص 180 درجة مئوية) أثناء الليل. تشغيل المناطق المظللة بشكل دائم (PSRs) القمر يمكن أن يكون أكثر برودة ، ينخفض إلى 400 درجة فهرنهايت (ناقص 240 درجة مئوية).
متعلق ب: أرتميس 1: الخطوة الأولى في إعادة رواد الفضاء إلى القمر
إيجابيات وسلبيات
كل هذه الإيجابيات والسلبيات تضيف ما يصل إلى واحدة من أكثر التحديات البيئية إلحاحًا التي ستواجهها رحلات القمر المستقبلية. إن الحصول على إقامات بشرية أطول وأطول واكتسابها – ربما الحصول على مكانة دائمة – سيعني السيطرة على بيئة القمر الشريرة.
في الواقع ، حفر في الداخل مناطق مظللة بشكل دائم هي عبارة عن بقع تحميها أشعة الشمس على القمر يمكن أن تتواجد فيها كميات من الجليد المائي. ستكون هذه الرواسب مثالية للمعالجة في الأكسجين والماء وحتى وقود الصواريخ.
استكشاف القمر يضع المخططون ما يجب أن يحدث للعمل بنجاح على القمر ، لا سيما في القطب الجنوبي للقمر ، محمّل بـ PSRs ومن المتصور أنه ملاذ غني لحصاد الجليد المائي.
لكن ها هي الحقيقة الباردة: إنها ليست سهلة.
اقرأ أكثر: قد تكون حفر القمر الدافئة الغريبة هي المكان الأكثر متعة لرواد الفضاء
مشكلة أساسية ، فرعين
قال دين إبلر ، كبير علماء القمر في مؤسسة الفضاء الجوي ، إن البقاء على قيد الحياة ليلاً على سطح القمر ليس فقط قضية أساسية بالنسبة إلى القطب الجنوبي القمري الموقع ، ولكن بالنسبة لأي مكان نريد أن نكون على سطح القمر لفترة أطول من النهار القمري.
قال إيبلير لموقع ProfoundSpace.org: “أعتقد أن المشكلة الأساسية لها فرعين”. “البقاء البسيط أثناء الليل القمري ، والعمليات أثناء الليل ، بغض النظر عما إذا كانت دورة ليلية نهارية” طبيعية “كما لو كانت في أي مكان آخر غير القطبين ، والظلام المتغير الذي تحصل عليه في القطبين بسبب الانخفاض الشديد زاوية الميل الشمسي “.
قال إيبلر إنه بالنسبة للبعثات المستقبلية ، خاصة بالنسبة للمهمات التي يتم إنزالها بعيدًا عن خطوط العرض القطبية ، قد يكون التملص هو أفضل قرار للعمليات العلمية.
قال إيبلر: “لا تقوم بعمل جيولوجيا ميدانية في الليل ، ولكن من المحتمل أن يكون هذا هو الوقت المناسب للقيام بالأنشطة” الداخلية “، مثل علوم الحياة ، وتحليل العينات وإعدامها ، وأعمال الهندسة / الصيانة.” هذه هي المهام التي لا يتم تنفيذها في الغالب خلال النهار عندما يشارك أفراد الطاقم في تعظيم سطحهم ، السير على سطح القمر العمليات ، قال.
قال إيبلر إنه متفائل في قضاء ليلة القمر. “أعتقد أننا مجهزون بشكل أفضل للتعامل مع ذلك الآن مما كنا عليه في أي وقت آخر فكرنا فيه في استكشاف القمر.”
برد شديد
على الرغم من أن البقاء على قيد الحياة في ليلة القمر خارج المناطق القطبية لا يزال يمثل مشكلة ، “أعتقد أن لدينا ذلك جيدًا ، وهذا ينطبق أيضًا على مناطق القطبين التي تظللها التضاريس الموجودة أثناء انتقال الشمس في السماء.”
ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر بالقطبين ، يرى إيبلر مشكلة أكثر تعقيدًا. أولاً ، ستكون هناك مناطق مهمة ستظل مظللة من قبل التضاريس لفترة كافية بحيث تصبح شديدة البرودة في تلك المواقع – ليست PSR باردة ، ولكن لا تختلف عن الليل الاستوائي.
“ثانيًا ، سيتعين علينا التعامل مع مشاكل العمل في أي منطقة PSR ، أو المناطق التي ، رغم أنها ليست في ظل دائم ، لا تزال مظللة معظم الوقت ، لفترة طويلة بما يكفي لتكون شديدة البرودة داخلها ،” قال. ايبلر. وأضاف “هذا تحد كبير … لدرجة أنني أعتقد أننا سنحتاج ، على سبيل المثال ، إلى مجموعة خاصة من الأدوات التي نستخدمها فقط في الظروف الباردة”.
الحفاظ على الدفء على قيد الحياة
قال فيليب ميتزجر ، عالم الكواكب في معهد فلوريدا للفضاء بجامعة سنترال فلوريدا ، إن التعامل مع البرودة الشديدة لا ينبغي أن يكون مشكلة صعبة الحل.
“حتى مع وجود القليل من الطاقة والعزل الجيد ، يمكن أن تظل السيارة دافئة مركبة الفضاء نيو هورايزونز احتفظت بإلكترونياتها في درجة حرارة الغرفة حتى عندما كانت بعيدة عن الشمس بلوتو“، قال ميتزجر لموقع ProfoundSpace.org.
القضية الأساسية هي أين يمكننا الحصول على الطاقة على القمر؟
يمكن استخدام مصادر الاضمحلال المشعة ، على سبيل المثال. قال ميتزجر إن وحدات التسخين المشعة (RHUs) يمكن وضعها على السيارة في نقاط مناسبة. “بدون مصدر مشع يصبح الأمر أكثر صعوبة ، على الرغم من ذلك.”
تتصور Metzger أصلًا قائمًا بذاته يتمتع بسعة بطارية كافية لتوفير “الدفء الدائم” أثناء الليل. “يمكن للمركبة أن توضع في مكانها خلال الليل. وبعد شروق الشمس ، ستتم إعادة شحن الأصل. وسيستغرق ذلك بعض الكتلة على القمر للتخزين الكافي ، ولكن مع مركبات الهبوط القمرية الجديدة ، بما في ذلك المركبة الفضائية SpaceX على الإنترنت ، يجب أن يكون سهل التنفيذ “.
مجموعة جيدة من الافتراضات
نصح نوح بيترو من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا بأن مجموعات البيانات الحالية تُسفر عن بيانات درجة حرارة أساسية على القمر. وهو عالم مشروع في مهمة ناسا الاستطلاعية القمرية (LRO) التي تدور الآن حول القمر.
“لحسن الحظ ، أعطتنا بيانات درجة الحرارة التي لدينا من أداة Diviner على LRO مجموعة رائعة من الظروف المحيطة لما يمكن توقعه حراريًا في القطبين. من مجموعة البيانات هذه ، نعرف درجات الحرارة الباردة المتوقعة في الليل والدفء أثناء النهار ،” قال. بترو.
فيما يتعلق بالقدرة الهندسية على توصيل الأجهزة ، قال بيترو ، بالنظر إلى أن الباحثين لديهم مجموعة جيدة من الافتراضات الخاصة بالبيئة (درجة الحرارة ، والإشعاع ، وما إلى ذلك) ، فإنه يتوقع أن قضية البقاء على القمر يمكن أن تعتمد على فهم ناضج بالفعل للظروف البيئية. المتطلبات الهندسية للعمل خلال الليالي القمرية.
رسالة من أبولو
قال كلايف نيل ، خبير استكشاف القمر في قسم الهندسة المدنية والبيئية بجامعة نوتردام في إنديانا ، إذا نظرنا إلى الوراء في عصر أبولو في القرن العشرين ، هناك دروس يجب إعادة تعلمها.
يشير نيل إلى أن حزمة تجارب أبولو على سطح القمر (ALSEP) تتكون من أدوات علمية أنشأها المشاة على سطح القمر في موقع هبوط كل من بعثات أبولو الخمسة للهبوط على سطح القمر للهبوط على القمر بعد أبولو 11 ؛ ترك نيل أرمسترونج وباز ألدرين مجموعة أصغر من الأجهزة تسمى حزمة التجارب العلمية المبكرة لأبولو.
ومع ذلك ، قال نيل إن القضية هي ما إذا كانت الطاقة الشمسية هي السبيل للقيام بذلك؟ هل تقنية البطاريات جيدة بما يكفي للسماح بالعمليات أثناء الليل القمري؟
وأضاف نيل: “بالنسبة لأشياء كثيرة ، مجرد البقاء على قيد الحياة في الليل ليس جيدًا بما يكفي”. “نحن بحاجة إلى أن نكون قادرين على مجاراة ما تم القيام به قبل 50 عامًا ، في رأيي المتواضع!”
بدلات المشي على سطح القمر
كيف سيكون التنزه والعمل على أرض القمر ، بأسلوب أرتميس؟
فيما يتعلق بأنظمة بدلات المشي على سطح القمر ، بما في ذلك الأحذية والقفازات ونظام دعم الحياة المحمول الذي يشبه حقيبة الظهر ، فإن مشكلات التصميم الحراري ستكون شديدة ، حسبما قال إيبلير من شركة الفضاء الجوي.
“على سبيل المثال ، لنفترض أنك تقف في عمق الكاحل في منطقة شديدة البرودة ومظللة ، لكن ساقيك وجذعك ، وما إلى ذلك ، تتعرضان لأشعة الشمس المباشرة. ستحتاج إلى التأكد من عدم تجميد الأحذية الطويلة ومواد الملابس ذات الضغط وكسر ، مع التأكد من أن الأجزاء العلوية من نظام البدلة لا تصبح ساخنة لدرجة أن الإجهاد الحراري الشديد لأعضاء الطاقم يمثل مشكلة كبيرة ، “قال إيبلر. “إنها مشكلة حقيقية”.
والخبر السار ، كما يستنتج إيبلر ، هو أن تقنيي أرتميس يحاولون التصالح مع كل شيء للبقاء على قيد الحياة في الليل.
قال إيبلر: “هذا يقول لي أننا سنجد حلولًا في مرحلة ما”. واختتم قائلاً: “النقطة التي تواجهك في المشاكل هي عندما لا يفهم الناس أو يقبلوا حجم المشكلة … لكنني لا أعتقد أن هذا هو الحال هنا”.
تابعنا على تويتر تضمين التغريدة (يفتح في علامة تبويب جديدة) أو على فيسبوك (يفتح في علامة تبويب جديدة).
“متعطش للطعام. طالب. متحمس محترف للزومبي. مبشر شغوف بالإنترنت.”
More Stories
استكشاف “الخلل الكوني” في الجاذبية
ستتوقف بعض الأقمار الصناعية التابعة لوكالة ناسا قريبًا عن إرسال البيانات إلى الأرض
فيديو: إطلاق المركبة الصينية Chang’e-6 على الجانب البعيد من القمر