Engineering dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, uzay araştırmalarında ve ay kaynaklarının kullanımında devrim yaratabilecek, harici bir elektrik alanın etkisi altındaki ay regolit parçacıklarının davranışına ışık tutuyor.
Qian Xuesen Uzay Teknolojisi Laboratuvarı, Tsinghua Üniversitesi ve diğer kurumlardan bilim adamlarından oluşan bir ekip tarafından yürütülen çalışma, Çin’in Chang’e-5 misyonu tarafından getirilen ay örneklerinin özelliklerine ve parçacık dinamiklerine odaklanıyor.
Araştırmanın amacı, kozmik parçacıkları kontrol etme konusunda umut vaat eden bir yöntem olan, harici bir elektrik alanı uygulaması yoluyla ay parçacıklarının manipülasyonunu incelemektir. Bu kontrol, toz giderme, hammadde taşıma ve mineral zenginleştirme dahil olmak üzere çeşitli alan uygulamaları için gereklidir.
Deneyler ay ortamını simüle eden vakum koşullarında gerçekleştirildi. Araştırmacılar, Chang’e 5 misyonundan alınan ay regolit örneklerini kullandılar ve bunları iki paralel pirinç elektrotun oluşturduğu bir elektrik alanına maruz bıraktılar. Çalışmada şarj süreci, parçacık dinamiği ve bu yüklü parçacıkların havacılık malzemeleri üzerindeki etkileri gözlemlendi.
Sonuçlar, atmosferik koşullarla karşılaştırıldığında yüksek vakum koşulları altında ay regolit parçacıklarının şarj işleminde ve elektrostatik projeksiyonunda önemli farklılıklar olduğunu ortaya çıkardı. Çapları 27,7 ila 139,0 mikrometre arasında olan parçacıkların, harici elektrik alanındaki negatif yüke daha duyarlı olduğu bulundu. Ay örnekleri tarafından elde edilen yük ve yük-kütle oranı ölçüldü ve bu da gelecekteki ay mühendisliği kararları için değerli veriler sağladı.
Çalışma aynı zamanda hedefin çarpma yüzeylerinde önemli hasarlar da buldu; bu da ay regolit parçacıklarının havacılık malzemeleri için oluşturduğu potansiyel tehlikeyi gösteriyor. Bu anlayış, uzay araçları ve ay yerleşimlerine yönelik koruyucu önlemlerin geliştirilmesinde kritik öneme sahiptir.
“Bu araştırmanın, ay parçacıklarının davranışlarını ve bunların elektrik alanlarıyla etkileşimlerini anlamak için önemli sonuçları var. Bu çalışmanın sonuçları, derin uzay araştırmaları ve ay üslerinin inşası için gerekli olan ay regolitinin kullanılmasına yönelik yeni yöntemler geliştirmek için kullanılabilir.” diye belirtti çalışmanın yazarlarından biri.
Araştırma, ay regolitinin korunmasının ve kullanımının altında yatan temel ilkelerin daha derinlemesine anlaşılmasına katkıda bulunuyor.
Ay regolit örneklerinin endüktif yüklenme özellikleri ve bunların harici bir elektrik alanının etkisi altındaki dinamikleri üzerine yapılan kapsamlı bir çalışma, bu bilimsel alandaki deneysel verilerdeki boşluğu doldurdu. Sonuçlar yalnızca ay parçacıklarının davranışları hakkındaki bilgileri geliştirmekle kalmıyor, aynı zamanda ay kaynakları yönetimine yönelik yenilikçi yaklaşımlara ilham vererek sürdürülebilir ve verimli ay keşiflerinin önünü açıyor.