Dans les années à venir, la NASA retournera sur la Lune pour la première fois depuis l'ère Apollo. Plutôt que d'être une opération «empreintes et drapeaux», le projet Artemis est destiné à être la première étape dans la création d'une présence humaine durable sur la Lune. Naturellement, cela présente un certain nombre de défis, dont le moindre n'est pas lié au régolithe lunaire (aka. Moondust). Pour cette raison, la NASA étudie des stratégies pour atténuer cette menace.
Comme Robert A. Heinlein peut en témoigner, la Lune est une dure maîtresse! Il connaît des plages extrêmes de température de surface, allant de 117 ° C (242 ° F) à des creux de -173 ° C (-279 ° F). Il n'y a pas non plus d'atmosphère ni de champ magnétique protecteur, ce qui signifie que les astronautes seront exposés à une quantité intense de rayonnement sur la Lune - entre 110 et 380 mSv par an, contre une moyenne de 2,4 mSv sur Terre.
Cependant, la poussière de moond est particulièrement gênante en raison de sa forme irrégulière et de sa netteté. Cette poussière a été formée par des millions d'années d'impacts de météorites qui ont fait fondre du silicate et créé de minuscules éclats de verre et de fragments minéraux. Pour aggraver les choses, il adhère à presque tout ce qu'il touche, y compris les combinaisons spatiales (comme les astronautes d'Apollo l'ont certainement remarqué).
Cela est dû non seulement au fait que les particules de poussière ont des bords dentelés, mais aussi à cause de leur charge électrostatique. Au bord de la Lune, le rayonnement ultraviolet du Soleil provoque la perte d'électrons par les couches supérieures de poussière, ce qui lui donne une charge positive nette. Autour des pôles et du côté obscur, le plasma solaire amène le régolithe à capter les électrons, ce qui lui donne une charge négative nette.
En conséquence, cette poussière ne constitue pas seulement une menace importante pour les machines qui ont des pièces mobiles (comme les radiateurs), mais elle peut également interférer avec l'électronique en accumulant des charges électrostatiques. Pour résoudre ce problème, les chercheurs de la NASA ont développé un revêtement avancé qui pourrait être utilisé sur tout, de l'ISS et des vaisseaux spatiaux aux satellites et combinaisons spatiales.
Le revêtement a été développé par les technologues Goddard Vivek Dwivedi et Mark Hasegawa dans le cadre du programme Dynamic Response of the Environments at Asteroids, the Moon, and Moon of Mars (DREAM2) de la NASA. Le revêtement est constitué de couches atomiques d'oxyde de titane, qui sont appliquées aux pigments secs des peintures en utilisant une méthode connue sous le nom de technologie de pointe appelée dépôt de couche atomique.
Ce processus, qui est régulièrement utilisé à des fins industrielles, implique de placer un substrat (dans ce cas, de l'oxyde de titane) à l'intérieur d'une chambre de réacteur et de pulser différents types de gaz pour créer des couches qui ne sont pas plus épaisses qu'un seul atome. À l'origine, ce revêtement était destiné à protéger l'électronique des engins spatiaux lorsqu'ils volent à travers des nuages de plasma conducteurs dans la magnétosphère terrestre - également le résultat du vent solaire.
Pour tester le revêtement, Dwivedi et son équipe ont préparé une palette d'expérience recouverte de plaquettes revêtues, qui sont actuellement exposées au plasma à bord de la Station spatiale internationale. Combiné avec ce que nous savons sur la poussière lunaire, ce revêtement pourrait faire la différence entre le succès futur et l'échec, non seulement avec Artemis, mais avec ses plans à long terme. Comme l'a dit Farrell:
«Nous avons mené un certain nombre d'études sur la poussière lunaire. Une découverte clé est de rendre la peau extérieure des combinaisons spatiales et autres systèmes humains conducteurs ou dissipatifs. En fait, nous avons des exigences strictes de conductivité sur les engins spatiaux en raison du plasma. Les mêmes idées s'appliquent aux combinaisons spatiales. Un objectif futur est que la technologie produise des matériaux de peau conductrice, et cela est en cours de développement. »
Pour l'avenir, Farrell, Dwivedi et leurs collègues prévoient d'améliorer encore leurs capacités de dépôt de couche atomique. Cela nécessitera un réacteur plus grand pour augmenter le rendement du pigment atténuant la charge, qu'ils ont l'intention de construire. Une fois cela terminé, la prochaine étape consistera à tester le pigment sur les combinaisons spatiales.
«La construction d'un système de dépôt de couches atomiques de grand volume pour créer des kits qui peuvent recouvrir de grandes surfaces, telles que des surfaces de rover, pour les tests peut bénéficier davantage aux technologies d'exploration lunaire», a déclaré Farrell. Cela est certainement vrai compte tenu du désir de la NASA de travailler avec des partenaires internationaux pour établir un avant-poste permanent autour de la région polaire sud de la Lune.
