月球塵埃大作亂!黏附、帶電與混亂挑戰登月基地

記者林育如/編譯

月球塵埃,對太空探索者來說一直是「頭號麻煩」。最新研究由NASA噴射推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory, JPL)的斯拉瓦·圖里謝夫博士(Dr. Slava Turyshev)領導,提供了更精確的月球塵埃物理特性資料,為下一代探測器和長期月球基地建設提供重要參考。

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面對月球塵埃,我們必須做好準備。(圖/AI生成)

月球沒有地球的水循環,塵埃不像地球塵埃被磨圓,而是鋒利尖銳,容易黏附在衣物、儀器甚至機械齒輪上,造成損壞。圖里謝夫指出,塵埃間的范德瓦爾斯力(van der Waals forces)比月球重力高出一億倍,一旦附著,幾乎難以清除。

塵埃還帶電,會干擾天線和通訊設備,降低信號傳輸效率。不同地區塵埃特性不同:月海(Maria)區會增加介電負載,高地(Highlands)則可能改變電容,影響特定頻率。永久陰影區(Permanently Shadowed Regions, PSRs)導電性低,容易累積靜電,一旦放電,可能損壞電子設備。

熱管理也是挑戰之一。印度嫦娥三號(Chandrayaan-3)上的ChaSTE探測器發現,表面塵埃導熱性高,會影響散熱,而幾公分以下的土壤更緊實、導熱性佳。此外,中國嫦娥六號(Chang’e-6)上的NILS實驗顯示,太陽輻射會在表面形成帶電氫離子層,導致「靜電跳躍」(electrostatic hopping),塵埃可懸浮幾英尺。

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微隕石撞擊會形成長期懸浮塵埃,而火箭降落掀起的塵埃羽流(plume)比原先估計高4到10倍,迫使基地設計必須承受更強的塵埃衝擊,或將降落點遠離基地。Stereo Cameras for Lunar Plume-Surface Studies(SCALPSS)在Intuitive Machines Odysseus任務中的數據也支持了這一結論。

圖里謝夫強調,這些數據對工程師設計月球基地和探測器至關重要。雖然挑戰不少,但正確認識塵埃特性,才能確保人類在月球的探索與長期居住更安全。面對月球塵埃,我們必須做好準備,而不是抱著「希望它不麻煩」的幻想。

資料來源:Universe Todayinterspaceskyway.com、BeforeItsNews

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