Da viele Nationen ihre eigenen Monderkundungsstrategien planen, besteht der beste Weg, die Mondnacht zu überleben, darin, Weltraumingenieuren einen kalten Schweiß auszusetzen.
Der Mondzyklus umfasst Tag und Nacht an den meisten Orten auf der Mondoberfläche vierzehn ein Land Tage mit ununterbrochener Sonneneinstrahlung, gefolgt von vierzehn Tagen ununterbrochener Dunkelheit und extremer Kälte.
Aufgrund des Fehlens einer gemäßigten Atmosphäre sind die Temperaturen auf Die Oberfläche des Mondes Sie kann tagsüber von 248 Grad Fahrenheit (120 Grad Celsius) bis zu minus 292 Grad Fahrenheit (minus 180 Grad Celsius) in der Nacht reichen. Permanent laufende schattierte Bereiche (PSRs) der Mond Es kann kühler sein und bis zu 400 Grad Fahrenheit (minus 240 Grad Celsius) erreichen.
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Vor-und Nachteile
All diese Vor- und Nachteile summieren sich zu einer der dringendsten Umweltherausforderungen, denen zukünftige Mondflüge gegenüberstehen werden. Immer längere Aufenthalte von Menschen zu erwerben und zu erwerben – vielleicht eine dauerhafte Anstellung – wird bedeuten, die finstere Umgebung des Mondes zu beherrschen.
In der Tat, Graben nach innen Dauerhaft beschattete Bereiche Sie sind sonnengeschützte Stellen auf dem Mond, die große Mengen Wassereis enthalten können. Diese Sedimente wären ideal für die Verarbeitung zu Sauerstoff, Wasser und sogar Raketentreibstoff.
Erkundung des Mondes Die Planer legen fest, was passieren muss, um erfolgreich auf dem Mond zu operieren, insbesondere am Südpol des Mondes, der mit PSRs beladen ist und möglicherweise ein reicher Zufluchtsort für die Gewinnung von Wassereis ist.
Aber hier ist die kalte Wahrheit: Es ist nicht einfach.
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Grundproblem, zwei Zweige
Dean Eppler, der leitende Mondwissenschaftler der Aerospace Foundation, sagte, dass das Überleben der Nacht auf dem Mond nicht nur für uns ein Schlüsselproblem sei. Südpol des Mondes Standort, aber für jeden Ort, an dem wir länger als den Mondtag auf dem Mond sein möchten.
„Ich denke, das grundlegende Problem hat zwei Zweige“, sagte Ebler gegenüber Space.com. „Einfaches Überleben während der Mondnacht und Prozesse während der Nacht, unabhängig davon, ob es sich um einen ‚normalen‘ Tag-Nacht-Zyklus handelt, als ob es irgendwo anders als an den Polen wäre, und die variable Dunkelheit, die Sie aufgrund dessen an den Polen bekommen geringer Neigungswinkel der Sonne.“
Für zukünftige Missionen, insbesondere für Missionen, die weit von den polaren Breiten entfernt sind, sagte Ebler, könnte das Ausweichen die beste Entscheidung für den Wissenschaftsbetrieb sein.
„Machen Sie nachts keine geologischen Feldarbeiten, aber es ist wahrscheinlich eine gute Zeit, um ‚Indoor‘-Aktivitäten wie Biowissenschaften, Probenanalyse und -keulung sowie Ingenieur- und Wartungsarbeiten durchzuführen“, sagte Eppler. Dies sind Aufgaben, die tagsüber nicht oft ausgeführt werden, wenn Besatzungsmitglieder daran beteiligt sind, ihr Deck zu maximieren. Auf dem Mond laufen Operationen, sagte er.
Ebler sagte, er sehe der Mondnacht optimistisch entgegen. „Ich denke, wir sind jetzt besser dafür gerüstet, als wir jemals über die Erforschung des Mondes nachgedacht haben.“
Ziemlich kalt
Obwohl es immer noch ein Problem ist, eine Mondnacht außerhalb der Polarregionen zu überleben, „ich denke, wir haben das ziemlich gut hinbekommen, und das gilt auch für die Regionen der Pole, die von dem Gelände beschattet werden, das existiert, wenn die Sonne durch den Himmel wandert. “
Bei den Stangen sieht Ebler jedoch ein komplexeres Problem. Erstens wird es bedeutende Bereiche geben, die lange genug vom Gelände beschattet werden, dass es an diesen Orten extrem kalt wird – PSR ist nicht kalt, aber einer tropischen Nacht nicht unähnlich.
„Zweitens müssen wir uns mit geschäftlichen Problemen in allen PSR-Bereichen auseinandersetzen, oder in Bereichen, die zwar nicht im Dauerschatten liegen, aber dennoch die meiste Zeit beschattet sind, lange genug, um drinnen extrem kalt zu sein“, sagte er. Ebler. „Das ist eine so große Herausforderung … dass ich denke, dass wir zum Beispiel einen speziellen Werkzeugsatz brauchen werden, den wir nur bei kalten Bedingungen verwenden“, fügte er hinzu.
am Leben warm halten
Der Umgang mit extremer Kälte sollte kein schwer zu lösendes Problem sein, sagte Philip Metzger, ein Planetenwissenschaftler am Florida Space Institute an der University of Central Florida.
„Auch mit wenig Leistung und guter Isolierung kann ein Auto warm werden Raumschiff New Horizons Es hielt seine Elektronik auf Raumtemperatur, auch wenn es nicht in der Sonne war PlutoMetzger gegenüber Space.com.
Die grundlegende Frage ist, woher können wir Energie auf dem Mond bekommen?
Beispielsweise können radioaktive Zerfallsquellen verwendet werden. Metzger sagte, dass Heizstrahler (RHUs) an geeigneten Stellen am Fahrzeug platziert werden können. „Ohne radioaktive Quelle wird es allerdings schwieriger.“
Metzger stellt sich einen autarken Vermögenswert mit ausreichend Batteriekapazität vor, um nachts „immer warm“ zu sein. „Der Rover könnte über Nacht an Ort und Stelle gebracht werden. Nach Sonnenaufgang würde das Original wieder aufgeladen. Das würde etwas Masse auf dem Mond für eine angemessene Lagerung erfordern, aber mit den neuen Mondlandern, einschließlich SpaceX-Raumschiff Online sollte es einfach zu implementieren sein.“
Gute Annahmen
Noah Petro vom Goddard Space Flight Center der NASA wies darauf hin, dass aktuelle Datensätze Kerntemperaturdaten auf dem Mond liefern. Er ist Projektwissenschaftler bei der Lunar Reconnaissance Mission (LRO) der NASA, die jetzt den Mond umkreist.
„Glücklicherweise haben uns die Temperaturdaten, die wir vom Diviner-Instrument am LRO haben, eine große Auswahl an Umgebungsbedingungen für das gegeben, was thermisch an den Polen zu erwarten ist. Aus diesem Datensatz kennen wir die erwarteten kalten Temperaturen in der Nacht und warmen Temperaturen während des Tages“, sagte er. Petro.
In Bezug auf die technische Fähigkeit, die Geräte zu verbinden, sagte Pietro, da die Forscher gute Annahmen über die Umgebung (Temperatur, Strahlung usw.) haben, sagt er voraus, dass der Fall für das Überleben auf dem Mond von einer bereits ausgereiften abhängen könnte Verständnis der Umweltbedingungen. Technische Anforderungen für die Arbeit in Mondnächten.
Nachricht von Apollo
Wenn man auf die Apollo-Ära im 20. Jahrhundert zurückblickt, gibt es Lehren zu ziehen, sagte Clive Neal, Experte für Mondforschung am Department of Civil and Environmental Engineering der University of Notre Dame in Indiana.
Neil weist darauf hin, dass das Apollo Lunar Experiment Package (ALSEP) aus wissenschaftlichen Instrumenten besteht, die von Mondwanderern am Landeplatz jeder der fünf Apollo-Mondlandemissionen gebaut wurden, um nach Apollo 11 auf dem Mond zu landen; Neil Armstrong und Buzz Aldrin hinterließen einen kleineren Satz von Geräten namens Apollo Early Science Experiment Package.
Neil sagte jedoch, die Frage sei, ob Solarenergie der Weg dazu sei. Ist die Batterietechnologie gut genug, um den Betrieb in der Mondnacht zu ermöglichen?
„Für viele Dinge ist es nicht gut genug, die Nacht zu überleben“, fügte Neil hinzu. „Meiner bescheidenen Meinung nach müssen wir in der Lage sein, mit dem mitzuhalten, was vor 50 Jahren getan wurde!“
Moonwalking-Anzüge
Wie wäre es, im Mondland im Stil der Artemis zu wandeln und zu arbeiten?
In Bezug auf Mondwanderanzugsysteme, einschließlich Stiefeln und Handschuhen und einem rucksackähnlichen tragbaren Lebenserhaltungssystem, wären die thermischen Designprobleme schwerwiegend, sagte Epler von dem Luft- und Raumfahrtunternehmen.
„Angenommen, Sie stehen knöcheltief an einem sehr kalten und schattigen Ort, aber Ihre Beine, Ihr Oberkörper usw. sind direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Sie sollten sicherstellen, dass Ihre Stiefel und Kleidungsstücke nicht vor Druck frieren und brechen, stellen Sie sicher, dass Ihr Obermaterial vom Anzugsystem nicht so heiß wird, dass die extreme Hitzebelastung der Besatzungsmitglieder ein großes Problem darstellt“, sagte Eppler. „Das ist ein echtes Problem.“
Die gute Nachricht, schließt Epler, ist, dass die Techniker von Artemis versuchen, sich mit allem abzufinden, um die Nacht zu überleben.
„Das sagt mir, dass wir irgendwann Lösungen finden werden“, sagte Ebler. Er schloss: „Der Punkt, an dem Sie in Schwierigkeiten geraten, ist, wenn die Leute das Ausmaß des Problems nicht verstehen oder akzeptieren … aber ich glaube nicht, dass das hier der Fall ist.“
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