Onderzoekers bestuderen gegevens van een recente suborbitale vluchttest om maanregoliet, of maanstof, en de potentieel schadelijke effecten ervan beter te begrijpen, terwijl NASA zich voorbereidt om astronauten terug te sturen naar het maanoppervlak in het kader van de Artemis-campagne. Het experiment, gezamenlijk ontwikkeld door NASA en de University of Central Florida, werpt licht op hoe deze schurende stofkorrels interageren met astronauten, hun ruimtepakken en andere apparatuur op de maan.

Het Electrostatic Regolith Interaction Experiment (ERIE) was een van de 14 door NASA ondersteunde ladingen die op 19 december werden gelanceerd aan boord van de onbemande raket New Shepard van Blue Origin vanaf Launch Site One in West-Texas. Tijdens de vluchttest verzamelde ERIE gegevens om onderzoekers van het Kennedy Space Center in Florida te helpen bij het bestuderen van triboladingen, of wrijvingsgeïnduceerde ladingen, in microzwaartekracht.

De maan wordt sterk geladen door verschijnselen zoals zonnewind en ultraviolet licht van de zon. Onder die omstandigheden worden regolietkorrels aangetrokken door maanonderzoekers en hun uitrusting. Je kunt het vergelijken met de statische elektriciteit die ontstaat als je een ballon over iemands hoofd wrijft. Voldoende regoliet kan ervoor zorgen dat instrumenten oververhit raken of niet functioneren zoals bedoeld.

"Als je bijvoorbeeld stof op een astronautenpak krijgt en het terugbrengt in de habitat, kan dat stof loskomen en door de cabine vliegen", zegt Krystal Acosta, onderzoeker voor NASA's tribo-elektrische sensorbordcomponent in de ERIE-lading. “Een van de grootste problemen is dat er geen manier is om iets op de maan elektrisch te aarden. Dus zelfs een lander, rover of welk object op de maan dan ook zal polariteit hebben. Er is op dit moment geen goede oplossing voor het probleem van stofoplading. ."

Een Kennedy-team ontwierp en bouwde het tribo-elektrische sensorbord in de ERIE-lading, die aan boord van de New Shepard een hoogte van 351.248 voet bereikte. In de microzwaartekrachtfase van deze vlucht botsten stofkorrels die regolietdeeltjes simuleerden tegen acht isolatoren in ERIE, waardoor een tribolading ontstond. De elektrometer mat de negatieve en positieve lading van de gesimuleerde regoliet terwijl deze door een elektrisch veld reisde dat werd aangelegd tijdens microzwaartekracht.

"We willen weten waardoor het stof wordt opgeladen, hoe het beweegt en waar het uiteindelijk neerslaat. Het stof heeft ruwe randen die krassen op oppervlakken kunnen veroorzaken en thermische radiatoren kunnen blokkeren", zegt Jay Phillips, hoofd van Electrostatics Environments and Spacecraft Charging bij NASA Kennedy.

De ERIE-lading bracht ongeveer drie minuten door in microzwaartekracht tijdens de suborbitale vlucht van de New Shepard-capsule, die ongeveer 10 minuten duurde voordat hij veilig weer op aarde in de woestijn van Texas landde. Een camera registreerde de interacties en Philips en zijn team beoordelen de gegevens.

De resultaten zullen dienen als basis voor aanvragen voor toekomstige missies bestemd voor het maanoppervlak. Door tribo-elektrische sensoren op de wielen van een rover te gebruiken, kunnen astronauten bijvoorbeeld de positieve en negatieve ladingen tussen het voertuig en regoliet op het maanoppervlak meten. Het einddoel is het ontwikkelen van technologieën die ervoor zorgen dat het tijdens missies niet aan astronautenpakken en elektronica blijft plakken en deze beschadigt.

De vlucht werd ondersteund door het Flight Opportunities-programma, onderdeel van NASA's Space Technology Mission Directorate, dat snel ruimtevaarttechnologieën demonstreert met vluchtaanbieders uit de industrie.

Geleverd door NASA