Abba vaakumkambris ripub üksainus moondusti tera. Pildikrediit: NASA Suurendamiseks kliki pildil
Igal hommikul siseneb Mian Abbas oma laborisse ja istub maha uurima - ühte tolmu. Zeni moodi uurib ta sama täppi, mis on riputatud korvpalli suuruses vaakumkambris 10–12 päeva.
Tema tähelepanu pälvinud mikroskoopiline objekt pole lihtsalt ükski vana tolmuosake. See on moondust. Ükshaaval mõõdab Abbas üksikute tolmuterade omadusi, mille Apollo 17 astronaudid tagasid 1972. aastal ja Vene Luna-24 kosmosesõidukid Luna-24, mis maabusid Kuule 1976. aastal.
"Üksikute teradega tehtud katsed aitavad meil mõista moondusti mõnda kummalist ja keerulist omadust," ütleb Abbas. Need teadmised on olulised. NASA kosmoseuuringute visiooni kohaselt jõuavad astronaudid 2018. aastal Kuule tagasi ja nad peavad hakkama saama palju moondust.
Kümmekond Apollo astronauti, kes kõndisid Kuul aastatel 1969–1972, olid kõik üllatunud, kui kleepuv moondustik oli. Tolm sattus kõigele, saastades tööriistu ja kosmoseülikondi. Tolmust mustunud seadmed absorbeerisid päikesevalgust ja kippusid üle kuumenema. See oli tõeline probleem.
Paljud teadlased usuvad, et moondust on tõsine staatilise klambri juhtum: see on elektriliselt laetud. Päeval päeval koputab päikesest tulenev ultraviolettkiirguse ultraviolettvalgus elektronid pulbrilisest terasest. Kuu päevavalguses pinnal olevad tolmuterad muutuvad seega positiivselt laetud.
Lõpuks muutuvad tõrjuvad laengud nii tugevaks, et terad lastakse pinnalt “nagu suurtükikuulid”, väidab Abbas, kaardudes kilomeetreid Kuu kohal, kuni gravitatsioon paneb need uuesti maapinnale kukkuma. Kuul võib olla selle lendava tolmu virtuaalne atmosfäär, kleepudes astronautidele ülalt ja alt.
Või siis teooria läheb.
Kuid kas kuutolmu terad saavad ultraviolettvalgust valgustades tõepoolest positiivselt laetud? Kui jah, millised terad on kõige rohkem mõjutatud - suured terad või väikesed terad? Ja mida teeb moondust, kui see on laetud?
Need on küsimused, mida Abbas uurib oma alalistes kosmoseteaduse ja tehnoloogia keskuses Alamamas Huntsville'is asuvas tolmuses plasma laboris. Koos kolleegide Paul Craveni ja doktorandi Dragana Tankosicuga süstib Abbas kambrisse üksiku kuutolmu ja "püüab" seda elektriliste jõuväljade abil. (Injektor annab teraviljale väikese laengu, võimaldades seda elektriliste väljadega töödelda.) Kui teravilja hoitakse suspendeerituna sõna otseses mõttes keskmises õhus, pumbavad nad kambri alla vaakumi simuleerimiseks 10–5 torrile.
Järgmisena tuleb mesmeriseeriv osa: Abbas paistab viljale ultraviolettlaseri. Nagu arvata võis, tolm “laeb” ja see hakkab liikuma. Kambri elektrivälju hoolikalt kohandades saab Abbas teravilja keskele hoida; ta saab mõõta selle muutuvat laengut ja uurida selle põnevaid omadusi.
Nagu Apollo astronaudid, on ka Abbas juba avastanud mõned üllatused - ehkki tema katse pole veel poolt tehtud.
"Oleme leidnud kaks asja," ütleb Abbas. „Esiteks, ultraviolettvalgus laeb umbes 10 korda rohkem, kui teooria ennustab. Teiseks, suuremad terad (1–2 mikromeetrit risti) laadivad rohkem kui väiksemad terad (0,5 mikromeetrit), täpselt vastupidiselt sellele, mida teooria ennustab. ”
On selge, et õppida on veel palju. Näiteks mis juhtub öösel, kui päike loojub ja ultraviolettvalgus kustub?
See on Abbasi eksperimendi teine pool, mille ta loodab läbi viia 2006. aasta alguses. Selle asemel, et ultraviolettlaserit individuaalsele kuuosakesele särama panna, plaanib ta tolmu pommitada elektronpüstoli elektronide kiirga. Miks elektronid? Teooria ennustab, et kuutolm võib öösel omandada negatiivse laengu, kuna seda pommitavad päikesetuules vabad elektronid - st Päikesest voolav osakesed, mis kõverduvad Kuu taga ja tabavad öist pimedat mulda.
Kui Apollo astronaudid 30 aastat tagasi Kuud külastasid, maandusid nad päevavalguses ja lahkusid enne päikeseloojangut. Nad ei ööbinud kunagi öösel, nii et see, mis pärast pimedust moondustiga juhtus, polnud oluline. See muutub: Järgmine maadeavastajate põlvkond jääb palju pikemaks kui Apollo astronaudid, luues lõpuks alalise eelpostituse. Nad peavad teadma, kuidas käitub moondust ööpäevaringselt?
Olge kursis Dusty Plasma Lab vastustega.
Algne allikas: NASA pressiteade
