Проучване обяснява защо лунната почва на Chang’e 6 е неочаквано лепкава

Екип, ръководен от Qi Shengwen от Института по геология и геофизика, подлага почвата на серия от тестове. [Photo provided to chinadaily.com.cn]

Когато китайската сонда Chang’e 6 се върна от обратната страна на Луната през 2024 г., учените забелязаха нещо странно в лунната почва: тя беше неочаквано лепкава.

Докато лунният прах, събран от близката страна от предишни мисии, беше рохкав и песъчлив, пробите от далечната страна – лицето на луната, което никога не се обръща към Земята – бяха бучки и вискозни. Сега екип от китайски изследователи казва, че е разрешил мистерията.

В проучване, публикувано в понеделник в списанието Nature Astronomy, учени от Китайската академия на науките съобщават, че „лепкавостта“ на почвата произтича от комбинация от изключително фини частици и назъбени, неправилни форми – откритие, което може да повлияе на това как ще бъдат построени бъдещите лунни бази.

Разследването започна, след като Hu Hao, главен дизайнер на мисията Chang’e 6, отбеляза през юни 2024 г., че почвата, събрана от басейна на Южния полюс-Aitken, изглежда „малко по-вискозна и донякъде по-тромава“ от пробите от близката страна.

За да разбере защо, екип, ръководен от Qi Shengwen от Института по геология и геофизика, подлага почвата на серия от тестове. Те извършиха тест за „ъгъл на покой“, като по същество изсипаха почвата през фуния, за да видят колко стръмна купчина може да образува, без да се плъзга.

Резултатите показаха, че почвата от другата страна може да поддържа много по-стръмен наклон, като се държи повече като влажна градинска почва на Земята, отколкото сух плажен пясък.

Микроскопската физика на работа

Изследователите първо провериха за очевидни виновници като влага или магнетизъм. Не намериха нито едното, нито другото. Почвата не съдържаше глина и само следи от магнитни минерали.

Вместо това отговорът се крие в геометрията на самия прах.

Използвайки CT сканирания с висока разделителна способност на повече от 290 000 отделни зърна, екипът установи, че частиците от далечната страна са изключително малки – средно 48,4 микрона в диаметър – но необичайно назъбени и остри.

Qi каза, че това създава „перфектна буря“ за лепкавост. Грапавостта увеличава триенето между зърната, като ги заключва заедно. И тъй като частиците са толкова малки, те са подложени на слаби сили, които са пренебрежимо малки в човешки мащаб: статично електричество и сили на Ван дер Ваалс, при които молекулите естествено се привличат една към друга.

„Това е необичайно“, каза Ци. „Обикновено по-фините частици са по-сферични. И все пак почвата Chang’e 6, въпреки че е фина, има по-сложна форма.“

Изследователите отдават това на бурната история на обратната страна на Луната. Регионът е обект на интензивно космическо изветряне — постоянна бомбардировка от микрометеороиди и слънчев вятър. Почвата също е богата на фелдшпат, минерал, който има тенденция да се разпада на назъбени парчета, вместо да се износва плавно.

Проправяйки пътя за 2030 г

Разбирането на текстурата на лунния прах е повече от научно любопитство; това е критично инженерно предизвикателство за бъдещи проучвания.

Лепкава, абразивна почва може да задръсти машините, да покрие слънчевите панели и да задръсти ставите на космическите костюми. Но познаването на тези свойства помага на инженерите да проектират по-добри роувъри и площадки за кацане.

„Тези резултати от изследването ще осигурят ключова теоретична основа за изграждането на лунни бази и развитието на лунните ресурси“, каза Чи, добавяйки, че дали лепкавата почва може да се използва като строителен материал все още се нуждае от допълнителна проверка.

Констатациите идват, когато Китай ускорява своята космическа програма. Страната обяви планове за кацане на астронавти на Луната преди 2030 г. За да постигнат това, инженерите разработват ракетата носител Long March 10, ново поколение пилотиран космически кораб и „лунна мобилна лаборатория“, способна на дългосрочни безпилотни операции и краткосрочни човешки престои.

Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта