Lähiaastatel naaseb NASA esimest korda pärast Apollo ajastut Kuule. Projekt Artemis on selle asemel, et see oleks „jalajälgede ja lippude” operatsioon, kuid see on mõeldud ka esimeseks sammuks Kuul säästva inimese olemasolu loomisel. Looduslikult esitab see mitmeid väljakutseid, sealhulgas vähimatki pistmist Kuu regoliidiga (aka moondust). Sel põhjusel uurib NASA selle ohu leevendamise strateegiaid.
Nagu Robert A. Heinlein saab kinnitada, on Kuu karm armuke! Selle pinnatemperatuur on äärmuslik, ulatudes kõrgustest 117 ° C (242 ° F) madalaima temperatuurini -173 ° C (-279 ° F). Puudub ka atmosfäär ja kaitsev magnetväli, mis tähendab, et astronaudid puutuvad Kuul kokku intensiivse kiirgusega - vahemikus 110 kuni 380 mSv aastas, võrreldes Maa keskmisega 2,4 mSv.
Siiski on moondust eriti tülikas, kuna see on ebakorrapärase kujuga ja habemenuga. Selle tolmu moodustasid miljonid aastad kestnud meteoriidilöögid, mis sulasid silikaatmaterjali ja tekitasid pisikesi klaasikilde ja mineraalikilde. Olukorra halvendamiseks järgib see peaaegu kõike, mida puudutab, sealhulgas kosmoseülikondi (nagu Apollo astronaudid kindlasti märkasid).
See on tingitud mitte ainult asjaolust, et tolmuosakesed on sakiliste servadega, vaid ka nende elektrostaatilise laengu tõttu. Kuu päevadel põhjustab Päikese ultraviolettkiirgus elektronide kadumist ülemiste tolmukihtide poolt, andes sellele positiivse netolaengu. Pooluste ja pimeda külje ümber põhjustab päikeseplasma regoliti elektronide korjamist, andes sellele neto negatiivse laengu.
Seetõttu ei kujuta see tolm mitte ainult märkimisväärset ohtu masinatele, millel on liikuvaid osi (nagu radiaatorid), vaid võib ka häirida elektroonikat, tekitades elektrostaatilisi laenguid. Selle lahendamiseks on NASA teadlased välja töötanud täiustatud katte, mida saaks kasutada kõikidel alates ISSist ja kosmoselaevadest kuni satelliitide ja kosmoseaparaatideni.
Katte töötasid välja Goddardi tehnoloogid Vivek Dwivedi ja Mark Hasegawa osana NASA programmist Asteroidide, Kuu ja Marsi kuude keskkond (DREAM2). Kate koosneb titaanoksiidi aatomkihtidest, mis kantakse värvide kuivadele pigmentidele, kasutades tuntud tehnoloogiat, mida nimetatakse aatomikihi sadestamiseks.
See protsess, mida regulaarselt kasutatakse tööstuslikel eesmärkidel, hõlmab substraadi (antud juhul titaanoksiidi) asetamist reaktorikambrisse ja eri tüüpi gaaside pulseerimist, moodustades kihte, mis pole paksemad kui üks aatom. Algselt oli see kate mõeldud kosmoseaparaatide elektroonika varjestuseks, kuna need lendavad Maa magnetosfääris läbi juhtivate plasmapilvede - see on ka päikesetuule tagajärg.
Katte testimiseks on Dwivedi ja tema meeskond ette valmistanud kaetud vahvlitega kaetud kaubaaluse, mis puutub praegu rahvusvahelise kosmosejaama pardal kokku plasmaga. Kombineerituna kuutolmust teadaolevaga võib see kate tähendada erinevust edaspidise edu ja ebaõnnestumise vahel, mitte ainult Artemis, vaid ka pikaajaliste plaanidega. Nagu Farrell ütles:
„Oleme läbi viinud mitmeid uuringuid, mis on uurinud kuutolmu. Peamine leid on muuta kosmosekosmose ja muu inimese süsteemide välispind juhtivuseks või hajutavaks. Tegelikult kehtivad meil plasma tõttu kosmoseaparaatide suhtes ranged juhtivusnõuded. Samad ideed kehtivad ka kosmoseülikondades. Tuleviku eesmärk on juhtivate nahamaterjalide tootmise tehnoloogia ja seda arendatakse praegu. ”
Vaadates tulevikku, plaanivad Farrell, Dwivedi ja nende kolleegid oma aatomikihi sadestumisvõimalusi veelgi parendada. Selleks on vaja suuremat reaktorit, mis suurendaks nende kavandatavat laenguid leevendava pigmendi saagist. Kui see on valmis, hõlmab järgmine samm pigmendi testimist kosmoseülikondades.
"Suuremahulise aatomikihiga sadestamise süsteemi ehitamine, et luua komplektid, mis kataksid katsetamiseks suuri pindalasid, näiteks rover-pindu, võib kuude uurimise tehnoloogiatele veelgi kasuks tulla," ütles Farrell. See on kindlasti tõsi, arvestades NASA soovi teha koostööd rahvusvaheliste partneritega, et luua Kuu lõunapooluse piirkonnas püsiv eelpost.
