ดวงจันทร์เม็ดเดียวแขวนอยู่ในห้องสุญญากาศของ Abba เครดิตรูปภาพ: NASA คลิกเพื่อขยาย
ทุกเช้า Mian Abbas เข้าห้องปฏิบัติการของเขาและนั่งลงเพื่อตรวจสอบฝุ่นละอองเดียว เขาชอบศึกษาเซนจุดเดียวที่แขวนอยู่ในห้องสุญญากาศขนาดบาสเก็ตบอลนาน 10 ถึง 12 วัน
วัตถุขนาดเล็กที่น่าสนใจของเขาไม่ได้เป็นเพียงแค่ฝุ่นอนุภาคเก่า ๆ มันช่างน่ากลัว หนึ่งโดยหนึ่งคือ Abbas กำลังตรวจวัดคุณสมบัติของเม็ดฝุ่นแต่ละอันที่ถูกส่งคืนโดยนักบินอวกาศ Apollo 17 ในปี 1972 และยานอวกาศกลับตัวอย่าง Luna-24 ของรัสเซียที่ลงจอดบนดวงจันทร์ในปี 2519
“ การทดลองกับเมล็ดเดี่ยวช่วยให้เราเข้าใจคุณสมบัติที่แปลกและซับซ้อนของดวงจันทร์” อับบาสกล่าว ความรู้นี้มีความสำคัญ ตามวิสัยทัศน์ของนาซ่าเพื่อการสำรวจอวกาศนักบินอวกาศจะกลับมาบนดวงจันทร์ภายในปี 2561 และพวกเขาจะต้องจัดการกับดวงจันทร์จำนวนมาก
นักบินอวกาศอพอลโลหลายสิบคนที่เดินบนดวงจันทร์ระหว่างปี 1969 ถึงปี 1972 ต่างประหลาดใจกับการที่ดวงจันทร์“ เหนียว” ฝุ่นละอองติดอยู่กับทุกสิ่งเครื่องมือที่เปรอะเปื้อนและชุดอวกาศ อุปกรณ์ดำคล้ำจากแสงแดดที่ถูกดูดฝุ่นและมีแนวโน้มที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไป มันเป็นปัญหาที่แท้จริง
นักวิจัยหลายคนเชื่อว่าดวงจันทร์มีกรณีของการเกาะติดกันอย่างรุนแรง: มันมีประจุไฟฟ้า ในเวลากลางวันตามจันทรคติแสงอุลตร้าไวโอเล็ต (UV) ที่รุนแรงจากดวงอาทิตย์กระทบอิเล็กตรอนออกมาจากกรวดแป้ง ฝุ่นละอองบนพื้นผิวที่มีแสงส่องสว่างของดวงจันทร์จึงมีประจุบวก
ในที่สุดค่าใช้จ่ายที่น่ารังเกียจกลายเป็นความแข็งแกร่งจนเมล็ดถูกปล่อยออกมาจากพื้นผิว“ เหมือนลูกกระสุนปืนใหญ่” อับบาสกล่าวขึ้นมาบนกิโลเมตรเหนือดวงจันทร์จนกระทั่งแรงโน้มถ่วงทำให้มันตกลงมาบนพื้นดินอีกครั้ง ดวงจันทร์อาจมีชั้นบรรยากาศเสมือนจริงของฝุ่นที่บินได้นี้เกาะติดกับนักบินอวกาศจากด้านบนและด้านล่าง
หรือทฤษฎีก็เช่นกัน
แต่ฝุ่นบนดวงจันทร์กลายเป็นประจุบวกอย่างแท้จริงเมื่อส่องสว่างด้วยแสงอัลตราไวโอเลตหรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้นธัญพืชชนิดใดที่ได้รับผลกระทบมากที่สุด - เมล็ดใหญ่หรือเมล็ดเล็ก? และจะทำอย่างไรเมื่อดวงจันทร์ถูกเรียกเก็บเงิน
เหล่านี้เป็นคำถามที่ Abbas กำลังตรวจสอบใน "ห้องปฏิบัติการ Dusty Plasma" ของเขาที่ศูนย์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอวกาศแห่งชาติใน Huntsville, Alabama ร่วมกับเพื่อนร่วมงานของ Paul Craven และ Dragana Tankosic นักศึกษาปริญญาเอก Abbas ฉีดฝุ่นเม็ดเดียวบนดวงจันทร์เข้าไปในห้องและ "จับ" มันโดยใช้สนามไฟฟ้า (หัวฉีดให้ประจุเพียงเล็กน้อยช่วยให้สามารถจัดการได้โดยสนามไฟฟ้า) ด้วยเม็ดที่แขวนอยู่กลางอากาศอย่างแท้จริงพวกเขา "ปั๊มห้องลงไปที่ 10-5 torr เพื่อจำลองสุญญากาศดวงจันทร์"
ถัดไปเป็นส่วนที่ชวนให้หลงใหล: Abbas ฉายแสงเลเซอร์บนเมล็ดข้าว อย่างที่คาดไว้ฝุ่นจะถูก“ พุ่งเข้า” และมันก็เริ่มขยับ ด้วยการปรับสนามไฟฟ้าของห้องด้วยความระมัดระวัง Abbas สามารถทำให้ข้าวอยู่ตรงกลาง เขาสามารถวัดค่าใช้จ่ายที่เปลี่ยนแปลงและสำรวจลักษณะที่น่าสนใจ
เช่นเดียวกับนักบินอวกาศอพอลโลอับบาสได้ค้นพบความประหลาดใจบางอย่าง - แม้ว่าการทดลองของเขาจะยังไม่เสร็จ
“ เราพบสองสิ่ง” อับบาสเล่า “ แสงรังสีอัลตราไวโอเลตครั้งแรกมีค่ามากขึ้นกว่าที่ทฤษฎีทำนายไว้ถึง 10 เท่า ประการที่สองธัญพืชที่ใหญ่กว่า (1 ถึง 2 ไมโครมิเตอร์ข้าม) ชาร์จประจุได้มากกว่าเม็ดเล็ก (0.5 ไมโครเมตร) ตรงข้ามกับที่ทฤษฎีคาดการณ์ไว้”
เห็นได้ชัดว่ามีอะไรให้เรียนรู้มากมาย ตัวอย่างเช่นเกิดอะไรขึ้นในเวลากลางคืนเมื่อพระอาทิตย์ตกดินและแสง UV หายไป?
นั่นเป็นช่วงครึ่งหลังของการทดลองของ Abbas ซึ่งเขาหวังว่าจะทำงานได้ในต้นปี 2549 แทนที่จะฉายแสงเลเซอร์ยูวีบนอนุภาคดวงจันทร์เดี่ยวเขาวางแผนที่จะทิ้งระเบิดฝุ่นด้วยลำแสงอิเล็กตรอนจากปืนอิเล็กตรอน ทำไมต้องเป็นอิเล็กตรอน ทฤษฎีทำนายว่าฝุ่นบนดวงจันทร์อาจได้รับประจุลบในเวลากลางคืนเพราะมันถูกส่งไปโดยอิเล็กตรอนอิสระในลมสุริยะซึ่งก็คืออนุภาคที่ไหลเวียนจากดวงอาทิตย์ที่โค้งอยู่ด้านหลังดวงจันทร์และกระแทกกับดินกลางคืนอันมืดมิด
เมื่อนักบินอวกาศอพอลโลไปเยี่ยมดวงจันทร์เมื่อ 30 ปีที่แล้วพวกมันลงจอดในเวลากลางวันและออกเดินทางก่อนพระอาทิตย์ตกดิน พวกเขาไม่เคยพักค้างคืนดังนั้นสิ่งที่เกิดขึ้นกับดวงจันทร์หลังจากความมืดไม่สำคัญ สิ่งนี้จะเปลี่ยนไป: นักสำรวจรุ่นต่อไปจะยังคงอยู่นานกว่านักบินอวกาศอพอลโลในที่สุดและตั้งด่านหน้าถาวร พวกเขาจำเป็นต้องรู้ว่าดวงจันทร์จะทำงานตลอดเวลาอย่างไร
คอยติดตามคำตอบจาก Dusty Plasma Lab
แหล่งที่มาดั้งเดิม: NASA News Release
