العلماء يفجّرون "دمى باربي" بالنيتروجين السائل لاختبار طريقة جديدة لتنظيف غبار القمر!
منذ أن خطا نيل أرمسترونغ خطوة صغيرة على سطح القمر، أثبت الغبار القمري أنه يمثل مشكلة فوضويّة لرواد الفضاء، مع تغطية بدلاتهم بمسحوق يصعب تنظيفه ويمكن أن يكون غير صحي إذا استُنشق.
ومع ذلك، توصل العلماء إلى حل جديد لهذه المشكلة. من أجل تجربتهم، قام الباحثون في جامعة ولاية واشنطن (WSU) بوضع بدلات فضاء مؤقتة على دمى باربي مصنوعة من مواد مشابهة لما تستخدمه ناسا. بعد ذلك، قام الفريق بتفجير الدمى بالنيتروجين السائل لاختبار مدى قدرة السائل المبرد على إزالة غبار القمر - أو، في هذه الحالة، الرماد البركاني الذي تم جمعه من ثوران عام 1980 لجبل سانت هيلين القريب، والذي يشبه في تناسقه الغبار القمري - من العتاد.
ووجدوا أن رش الدمى المكسوة ببدلة الفضاء بالنيتروجين السائل لا يزيل فقط أكثر من 98٪ من بدائل غبار القمر، ولكنه يتسبب أيضا في ضرر ضئيل أو معدوم لمادة البدلة. وثبت أن هذا حل أفضل من الأساليب القديمة؛ وسيستخدم رواد فضاء برنامج أبولو الفرش لسحب المواد شديدة الكشط من بدلاتهم بعد السير على سطح القمر، ما سيؤدي في النهاية إلى تدهور المادة، وفقا لدراسة جديدة للفريق، نُشرت على الإنترنت في 10 فبراير في مجلة Acta Astronautica.
ولا يقتصر الأمر على أن الغبار القمري لا يعلق فقط بشكل مزعج، ولكن ملامسته يمكن أن تثبت أنه سام للخلايا البشرية ويمكن أن يؤدي إلى "حمى القش القمرية"، وهو المرض الذي يسبب دموع العين والتهاب الحلق والعطس. وهذا ليس بالضبط شيئا يرغب رواد الفضاء في مواجهته أثناء قيامهم بمهمة محفوفة بالمخاطر بالفعل إلى القمر.
وقال المعد الرئيسي إيان ويلز، وهو طالب هندسة ميكانيكية في جامعة ولاية واشنطن: "غبار القمر مادة كاشطة ومشحونة إلكتروستاتيكيا وتنتشر في كل مكان. يمكن أن تشق طريقها إلى الأختام على بدلات الفضاء وتجعلها غير صالحة للاستعمال، لأن كثرة الغبار تؤدي إلى عدم إغلاقها بشكل صحيح. ويمكن أن يكون لها أيضا تأثير سلبي على رئتي أي شخص يصادفها".
ونجحت تجربة النيتروجين السائل بفضل ظاهرة تُعرف باسم تأثير لايدنفروست، والتي تحدث عندما يصطدم الماء بسطح أعلى من درجة غليانه، ما يتسبب في "انزلاق القطرة عبر السطح. وعندما يغلي النيتروجين السائل، يتمدد 800 مرة ويكاد يكون مثل انفجار صغير عندما يصطدم بسطح مادة ساخنة"، كما قال المعد المشارك جاكوب ليتشمان، وهو أستاذ مشارك في كلية WSU للميكانيكا وهندسة المواد.
وفي هذه الحالة، فجر النيتروجين السائل بديل غبار القمر بالكامل تقريبا من بدلات باربي الفضائية.
وقدم الفريق النتائج التي توصل إليها إلى وكالة ناسا كجزء من مهمة Artemis القادمة إلى القمر، وفاز في تحدي الأفكار المبتكرة والمبدعة (BIG) الخاصة بوكالة الفضاء لعام 2021.
المصدر: لايف ساينس
