ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้านาซาจะกลับไปสู่ดวงจันทร์เป็นครั้งแรกนับตั้งแต่ยุค Apollo แทนที่จะเป็นปฏิบัติการ "รอยเท้าและธง" โครงการอาร์ทิมิสมีจุดประสงค์เพื่อเป็นก้าวแรกในการสร้างสถานะมนุษย์ที่ยั่งยืนบนดวงจันทร์ ตามธรรมชาติแล้วสิ่งนี้นำเสนอความท้าทายจำนวนมากไม่ใช่อย่างน้อยสิ่งที่เกี่ยวข้องกับจันทรคติ regolith (aka. moondust) ด้วยเหตุนี้องค์การนาซ่ากำลังตรวจสอบกลยุทธ์เพื่อบรรเทาภัยคุกคามนี้
ในขณะที่โรเบิร์ตเอ. ไฮน์ไลน์สามารถรับรองได้ดวงจันทร์ก็เป็นผู้หญิงที่โหดร้าย! มันสัมผัสกับช่วงอุณหภูมิที่สูงที่สุดในพื้นผิวเริ่มจากที่สูงถึง 117 ° C (242 ° F) ถึงระดับต่ำสุด -173 ° C (-279 ° F) ไม่มีบรรยากาศและไม่มีสนามแม่เหล็กป้องกันที่จะพูดถึงซึ่งหมายความว่านักบินอวกาศจะได้รับรังสีปริมาณมหาศาลบนดวงจันทร์ - ระหว่าง 110 ถึง 380 mSv ต่อปีเมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ย 2.4 mSv บนโลก
อย่างไรก็ตามดวงจันทร์เป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพราะวิธีการที่มันมีรูปร่างผิดปกติและคมชัด ฝุ่นละอองนี้เกิดขึ้นจากผลกระทบของอุกกาบาตหลายล้านปีที่เกิดจากการหลอมวัสดุซิลิเกตและสร้างเศษแก้วและเศษแร่เล็ก ๆ เพื่อให้เรื่องแย่ลงมันยึดติดกับทุกอย่างที่มันสัมผัสรวมถึงชุดอวกาศ (ตามที่นักบินอวกาศ Apollo สังเกตเห็นอย่างแน่นอน)
นี่คือสาเหตุที่ไม่เพียง แต่ความจริงที่ว่าฝุ่นละอองมีขอบขรุขระ แต่ยังเป็นเพราะประจุไฟฟ้าสถิตของพวกเขา ในช่วงกลางวันของดวงจันทร์รังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ทำให้อิเล็กตรอนหายไปจากชั้นบนของฝุ่นทำให้ประจุประจุสุทธิเป็นบวก พลาสมาและโซลาร์เซลล์รอบ ๆ ขั้วบวกทำให้เกิดการสะสมของอิเล็กตรอนทำให้ regolith ทำให้ประจุลบสุทธิ
เป็นผลให้ฝุ่นนี้ไม่เพียง แต่ก่อให้เกิดภัยคุกคามอย่างมีนัยสำคัญต่อเครื่องจักรที่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว (เช่นหม้อน้ำ) แต่ยังสามารถรบกวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้วยการสร้างประจุไฟฟ้าสถิต นักวิจัยของนาซ่าได้พัฒนาสารเคลือบผิวขั้นสูงที่สามารถใช้ได้กับทุกสิ่งตั้งแต่สถานีอวกาศนานาชาติและยานอวกาศไปจนถึงดาวเทียมและอวกาศ
การเคลือบได้รับการพัฒนาโดยนักเทคโนโลยีของ Goddard Vivek Dwivedi และ Mark Hasegawa ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองแบบไดนามิกของสภาพแวดล้อมของนาซ่าที่ดาวเคราะห์น้อยดวงจันทร์และดวงจันทร์ของดวงจันทร์ (DREAM2) การเคลือบประกอบด้วยชั้นอะตอมมิกของไททาเนียมออกไซด์ซึ่งใช้กับเม็ดสีแห้งโดยใช้วิธีการที่เรียกว่าเทคโนโลยีขั้นสูงที่เรียกว่าการทับถมของอะตอมมิค
กระบวนการนี้ซึ่งใช้เป็นประจำเพื่ออุตสาหกรรมเกี่ยวข้องกับการวางสารตั้งต้น (ในกรณีนี้คือไททาเนียมออกไซด์) ภายในห้องปฏิกรณ์และปล่อยก๊าซชนิดต่าง ๆ เพื่อสร้างชั้นที่ไม่หนากว่าอะตอมเดี่ยว แต่เดิมการเคลือบนี้มีจุดประสงค์เพื่อป้องกันยานอวกาศอิเล็กทรอนิกส์ในขณะที่พวกมันบินผ่านเมฆพลาสม่าที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าในสนามแม่เหล็กของโลกซึ่งเป็นผลมาจากลมสุริยะ
เพื่อทดสอบการเคลือบผิว Dwivedi และทีมของเขาได้เตรียมพาเลททดลองที่หุ้มด้วยเวเฟอร์เคลือบผิวซึ่งปัจจุบันถูกสัมผัสกับพลาสมาบนสถานีอวกาศนานาชาติ เมื่อรวมกับสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับฝุ่นบนดวงจันทร์การเคลือบนี้อาจหมายถึงความแตกต่างระหว่างความสำเร็จและความล้มเหลวในอนาคตไม่ใช่แค่กับอาร์เตมิส แต่มีแผนระยะยาว ดังที่ฟาร์เรลล์กล่าวว่า:
“ เราได้ทำการศึกษาจำนวนมากเพื่อตรวจจับฝุ่นบนดวงจันทร์ การค้นพบที่สำคัญคือการทำให้ผิวด้านนอกของชุดอวกาศและระบบอื่น ๆ ของมนุษย์เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าหรือกระจายตัว ในความเป็นจริงเรามีข้อกำหนดการนำไฟฟ้าที่เข้มงวดเกี่ยวกับยานอวกาศเนื่องจากพลาสมา แนวคิดเดียวกันนี้ใช้กับชุดอวกาศ เป้าหมายในอนาคตสำหรับเทคโนโลยีในการผลิตวัสดุผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและขณะนี้กำลังมีการพัฒนาอยู่”
เมื่อมองไปข้างหน้า Farrell, Dwivedi และเพื่อนร่วมงานวางแผนที่จะเพิ่มความสามารถในการสะสมชั้นอะตอม สิ่งนี้จะต้องใช้เครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มผลผลิตของเม็ดสีลดประจุซึ่งพวกเขาตั้งใจจะสร้าง เมื่อเสร็จแล้วขั้นตอนต่อไปจะเกี่ยวข้องกับการทดสอบเม็ดสีบนชุดอวกาศ
“ การสร้างระบบการสะสมชั้นอะตอมขนาดใหญ่เพื่อสร้างชุดอุปกรณ์ที่สามารถเคลือบพื้นที่ผิวขนาดใหญ่เช่นพื้นผิวรถแลนด์โรเวอร์สำหรับการทดสอบจะเป็นประโยชน์ต่อเทคโนโลยีสำหรับการสำรวจดวงจันทร์” ฟาร์เรลกล่าว นี่เป็นเรื่องจริงเมื่อพิจารณาถึงความปรารถนาของนาซ่าที่จะทำงานร่วมกับพันธมิตรระหว่างประเทศเพื่อสร้างด่านถาวรรอบ ๆ บริเวณขั้วโลกใต้ของดวงจันทร์
