Как ведет себя лунная пыль?

Краткий ответ: Поведение пыли, наблюдаемое в ходе программы Apollo, полностью соответствует ее свойствам в условиях низкой гравитации и вакуума, а также форме лунных пылинок.

Лунная пыль доставила немало проблем участникам лунных экспедиций, как пилотируемых, так и беспилотных. Сложности возникают и тогда, когда поведение лунной пыли сравнивается со свойствами земной. Землянам часто приходится иметь дело с пылью и дома, и на улице, поэтому кажется, что мы хорошо себе представляем, что это такое и как она себя ведет в разных ситуациях.

Однако Луна — это другая среда, которая значительно отличается от нашей. Да и происхождение лунной пыли имеет мало общего с формированием пылевых частиц на Земле. Бóльшая часть земной пыли, с которой мы все имеем дело, — это либо продукты жизнедеятельности организмов, прежде всего нас самих, либо результат выветривания — естественной эрозии от воздействия воды, ветра, химических реакций и биологических организмов. На Луне также есть эрозия, т.е. разрушение поверхности под воздействием внешних факторов, но причины другие: метеориты, метеорная и кометная пыль, которые бомбардируют поверхность Луны миллиарды лет. Земная пыль продолжает меняться и после своего появления: атмосфера перемещает пылинки, они взаимодействуют друг с другом и встречными поверхностями. Лунная же пыль продолжает испытывать только воздействие космического «мусора», разрушаясь до совсем микроскопических частиц.

Разница в процессах формирования земной и лунной пыли определяет и разницу в их свойствах. Земная пыль хоть и не лучшим образом влияет на организмы и технику, но ее воздействие менее пагубно, чем воздействие лунной. Лунные пылевые частицы имеют больше острых выступающих граней и углов, более пористы, чем земные аналоги, обработанные атмосферой. Ряд ученых выражает опасения, что лунная пыль может стать серьезным препятствием для освоения Луны и длительных пилотируемых полетов с посадкой на поверхность. Лунную пыль учитывают при проектировании новых космических кораблей и скафандров, в которых человек готовится вернуться на Луну.

Заметное воздействие на поведение лунной пыли оказывают и иные, чем на Земле, внешние условия. С технической точки зрения на Луне вакуум, поэтому привычные для землянина эффекты там далеко не всегда возможны. Слабая сила притяжения также добавляет особенностей.

Из-за нулевой влажности, ультрафиолетового солнечного облучения и потоков солнечных частиц на поверхности Луны важную роль начинают играть электростатические эффекты. Некоторые исследования показывают, что на Луне возможны целые пылевые бури из-за солнечных штормов, хотя эти бури не идут ни в какое сравнение с земными и марсианскими. Статическое электричество способно поднимать над поверхностью лишь самые мелкие пылинки. Однако со временем лунная пыль покрывает поверхности научного оборудования и оставленные человеком следы. Например, именно пылью объясняется снижение отражательных способностей уголковых лазерных отражателей, оставленных астронавтами Apollo и советскими «Луноходами». Также статическое электричество может быть ответственно за слипание пылинок между собой, налипание на скафандры и элементы оборудования во время работы на поверхности.

В целом, изучая кинокадры, записи телетрансляций, фотоснимки программы Apollo, советских и китайских спускаемых аппаратов, можно определить ряд особенностей лунной пыли. Некоторые из этих особенностей отличаются от привычных земных, поэтому приводят к непониманию или вопросам.