आर्टेमिस चंद्र लैंडिंग के लिए चंद्रमा धूल की समस्या से कैसे निपटेगा नासा?

अपोलो 15 पर, चालक दल यह नहीं देख पाए कि वे एक व्यापक गड्ढा के रिम पर उतर रहे थे। इंजन को बंद करने के बाद, चंद्र मॉड्यूल ने गड्ढे में लगभग 11 डिग्री तक पीछे की ओर हिलाया जब तक कि पीछे के फुटपैड ने जमीन से संपर्क नहीं किया। आगे का फूटपैड जमीन से दूर था, जिसका कोई भार नहीं था। यह 11-डिग्री झुकाव चंद्र मॉड्यूल के लिए डिजाइन सीमा के पास था।

(छवि: © नासा)

अध्ययन दल वापस देखने के लिए गए हैं अपोलो चंद्र लैंडिंग यह पता लगाने के लिए कि अंतरिक्ष में कितना चाँद इलाका था

इतना ही नहीं अपोलो के लैंडिंग दल को धूल के गुबार ने उड़ा दिया, टचडाउन को परेशान करने वाला, लेकिन रॉकेट-चालित लैंडिंग के दौरान पर्याप्त मात्रा में रॉक और मलबे भी भेजे गए।

नासा का लक्ष्य 2024 तक अंतरिक्ष यात्रियों को फिर से चाँद पर रखना है, इसलिए धूल की समस्या का क्या करें? यदि आवश्यक हो तो प्रकट होने वाले वर्कअराउंड को वैज्ञानिक तैयार करने की कोशिश कर रहे हैं चंद्रमा की यात्रा दिनचर्या बनना है।

अपोलो यादें

सबसे पहले, चंद्रमा पर मनुष्यों के सुरक्षित टचडाउन से संबंधित कई ऐतिहासिक खाते हैं, जो कि बहुत से शुरू होते हैं जुलाई 1969 में पहला अपोलो चंद्र लैंडिंग। ईगल लूनर मॉड्यूल के कमांडर नील आर्मस्ट्रांग ने तकनीकी खराबी के रूप में प्रतिबिंबित किया, "100 फीट से कम की दूरी पर, हमें चलती धूल की एक पारदर्शी चादर मिलनी शुरू हो गई थी, जो दृश्यता को थोड़ा अस्पष्ट कर देती थी। जैसा कि हमने कम किया, दृश्यता जारी रही। कम करना, घटाना।"

इसी तरह, पर अपोलो १२, पीट कॉनराड इतनी धूल में भाग गया कि वह अंधा हो गया क्योंकि उसने सतह पर अपना अंतिम वंश बनाया। बाद में उन्होंने कहा कि "धूल किसी भी दिशा में जा सकती है और पूरी तरह से गड्ढा खोदकर और कुछ भी देख सकती है ... मैं बता नहीं सकता था कि मेरे नीचे क्या था। मुझे पता था कि मैं एक सामान्य क्षेत्र में था और मैं बस जा रहा था। गोली और ज़मीन को काटना होगा, क्योंकि मैं यह नहीं बता सकता था कि वहाँ गड्ढा था या नहीं। "

कई अनुवर्ती अपोलो लैंडिंग कमांडरों ने इसी तरह की चिंताओं को नोट किया।

बुरे दिन के लिए बनाना

नासा को उम्मीद है कि वह अपोलो युग से लेकर भविष्य के चंद्र मिशन तक के पाठों को लागू करेगा।

ह्यूस्टन में नासा के जॉनसन स्पेस सेंटर में ऑटोनोमस लैंडिंग एंड हैज़र्ड अवॉइडेंस टेक्नॉलॉजी के प्रोजेक्ट मैनेजर चिरोल्ड एप ने कहा, "एक पुराने ब्रोमाइड को नष्ट करने के लिए, जो लोग अतीत को भूल जाते हैं, उसे ऐसे ही लैंड करने के लिए बर्बाद किया जाता है।"

"अपोलो लैंडिंग को देखने के बाद, मैं दो निष्कर्षों पर आया हूं: एक, उन क्रू ने बहुत अच्छा काम किया। दो, कई लैंडिंग के डेटा उस विचार का समर्थन करते हैं जो हमें देना चाहिए। भविष्य के चंद्रमा लैंडर्स मिशन की सफलता की संभावना बढ़ाने के लिए अधिक जानकारी, "एप ने कहा।

Epp ने कहा कि अगर एक चंद्र मॉड्यूल 12 डिग्री से परे कोण पर आराम करने के लिए आया, तो अंतरिक्ष यात्री खुद को सतह से लॉन्च करने में सक्षम नहीं हो सकते। "तो, अगर एक दल एक पहाड़ी पर या एक फुटपाथ के साथ या दो बड़ी चट्टान पर या एक गड्ढा में उतरा, तो वह एक बुरे दिन के लिए बना सकता है," उन्होंने कहा।

रॉकेट निकास के भौतिकी

"चांद एक कम-गुरुत्व और वायुहीन शरीर है, जो रॉकेट प्लम के प्रभावों को पृथ्वी पर हमारे अनुभव से बहुत अलग बनाता है, "ऑरलैंडो में यूनिवर्सिटी ऑफ सेंट्रल फ्लोरिडा (यूसीएफ) में फ्लोरिडा स्पेस इंस्टीट्यूट के ग्रह वैज्ञानिक फिलिप मेट्ज़गर ने कहा।

"पृथ्वी पर, चट्टानें सबसे दूर की यात्रा करती हैं, जबकि धूल को पृथ्वी के वायुमंडल के खींचने से थोड़ी ही दूर पर रोक दिया जाता है," मेटाजर ने स्पेस डॉट कॉम को बताया। "चंद्रमा पर, यह ठीक विपरीत है, जिसमें धूल सबसे तेज और सबसे दूर जा रही है। धूल सामग्री की सतहों को गंभीर नुकसान पहुंचा सकती है अगर हम चंद्रमा पर या अन्य परिक्रमा करने वाले हार्डवेयर के करीब पहुंचते हैं।"

मेटजर ने कहा कि लूनर लैंडर इंजन का निकास उच्च गति पर धूल, मिट्टी, बजरी और चट्टानों को उड़ा देता है और इससे आसपास के हार्डवेयर को नुकसान होगा - जैसे कि चांद की चौकी, खनन कार्य या ऐतिहासिक स्थल - जब तक कि इजेक्टा ठीक से मिट न जाए, मेटजर ने कहा।

पिछले 20 वर्षों में, शोधकर्ताओं ने चंद्र की मिट्टी को उड़ाने वाले रॉकेट निकास के भौतिकी की एक सुसंगत तस्वीर विकसित की है, "लेकिन महत्वपूर्ण अंतराल मौजूद हैं," मेट्ज़गर ने कहा। "वर्तमान में उपलब्ध कोई भी मॉडलिंग विधि पूरी तरह से प्रभावों की भविष्यवाणी नहीं कर सकती है। हालाँकि, मूल बातें काफी अच्छी तरह से समझी जाती हैं ताकि वे काउंटरमेसर डिजाइन करना शुरू कर सकें।"

वांटेड: लॉन्चिंग पैड्स

यूसीएफ के सेंटर फॉर लूनर एंड एस्टेरॉइड सर्फेस साइंस (CLASS) के मेटाजर और टीम के अन्य सदस्यों का कहना है कि ऐसे मिशन के लिए लैंडिंग पैड की जरूरत होती है जो बार-बार चंद्र चौकी पर जाते हैं।

चंद्र लैंडिंग के लिए, CLASS शोध से पता चला है कि चंद्र चौकी पर होने वाला सैंडब्लास्टिंग अस्वीकार्य है, क्योंकि यह तंत्र पर प्रकाशिकी, सौर कोशिकाओं, थर्मल नियंत्रण सतहों और बढ़ते जोड़ों को अत्यधिक नीचा दिखाएगा। उड़ती चट्टानों के प्रभाव से हार्डवेयर भी टूट सकता है।

फ्लोरिडा अंतरिक्ष संस्थान rsearchers इन विस्फोटों के प्रभाव को कम करने के तरीकों की जांच कर रहे हैं, जैसे कि सिन्टरिंग लूनर रेजोलिथ। वे बुलडोज़िंग और भवन निर्माण के लिए रोबोटिक्स को देख रहे हैं, साथ ही साथ बजरी या पेवर्स के उपयोग पर भी विचार कर रहे हैं। और वे आवश्यक रोबोटिक्स क्षमताओं को आगे बढ़ाने के लिए मशीन लर्निंग फर्मों के साथ मिलकर पैड निर्माण प्रौद्योगिकियों को उतारने के लिए रोबोटिक्स प्रतियोगिताओं की एक श्रृंखला का आयोजन कर रहे हैं।

"नासा रॉकेट इंजन प्लम सतह संपर्क से जुड़े संभावित इजेक्टा मुद्दों को बहुत गंभीरता से लेता है," फ्लोरिडा में नासा के कैनेडी स्पेस सेंटर में अन्वेषण प्रणाली और विकास कार्यालय में वरिष्ठ प्रौद्योगिकीविद् और प्रमुख अन्वेषक रॉबर्ट मुलर ने कहा।

यह अच्छा कारण है, मुलर ने कहा; भविष्य के मानव लैंडर्स के पास उच्च इंजन के जोर के कारण अपोलो लैंडर्स की तुलना में प्लम प्रभाव के साथ अधिक मुद्दे होंगे। नासा के शोधकर्ताओं ने क्रू लैंडर्स के लिए चंद्र लैंडिंग और लॉन्चपैड के लिए अवधारणा विकसित कर रहे हैं।

अंतरिक्ष एजेंसी वर्तमान में एक चंद्र वैक्यूम वातावरण में संभावित प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए कदम उठा रही है, मुलर ने स्पेस डॉट कॉम को नए कंप्यूटर मॉडलिंग कोड के साथ बताया है जो नासा के लघु व्यवसाय नवाचार अनुसंधान और लघु व्यवसाय प्रौद्योगिकी हस्तांतरण कार्यक्रमों के माध्यम से विकास के अंतर्गत आए हैं।

कैमरे पर गलती करते हुए पकड़ना

कभी भी, चंद्र धूल की समस्या को कम करने के लिए कोई ठोस प्रयास नहीं किया गया है, कभी कहा था कि मिशेल मंक, एंट्री, वंश और लैंडिंग सिस्टम क्षमता का नेतृत्व नासा के लैम्पले रिसर्च सेंटर, वर्जीनिया में करते हैं। "हमारे पास भविष्यवाणी करने के लिए एक 'उत्पादन' कोड है - क्या होगा, लेकिन यह डेटा के साथ मान्य नहीं है, इसलिए हम वास्तव में नहीं जानते कि भविष्यवाणियां कितनी अच्छी हैं।"

मंक ने कहा कि यह विशेष रूप से चंद्र पर्यावरण के लिए एक यथार्थवादी जमीन परीक्षण चलाने के लिए चुनौतीपूर्ण है, जो अच्छा "सत्य" डेटा प्रदान करेगा। नासा के अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी मिशन निदेशालय ने हाल ही में एक परियोजना शुरू की है जिसमें भू-परीक्षण और कम्प्यूटेशनल-मॉडलिंग दोनों घटक हैं।

इसके अतिरिक्त, मंक चार स्टीरियो कैमरों के लिए प्रमुख अन्वेषक है जो कि बोर्ड इंटुएक्टिव मशीनों के नोवा-सी चंद्र लैंडर पर ले जाया जाएगा, जो 2021 में नासा के वाणिज्यिक लूनर लोड सेवा कार्यक्रम के तहत एक स्पेसएक्स फाल्कन 9 रॉकेट पर लॉन्च करने के लिए निर्धारित है। पेलोड को लूनर प्लम-सरफेस स्टडीज (SCALPSS) के लिए स्टीरियो कैमरा कहा जाता है।

SCALPSS को नासा लैंगली में विकसित किया जा रहा है और एजेंसी की तकनीक का उपयोग करता है मंगल 2020 रोवर दृढ़ता, मुनक ने कहा। उन्होंने कहा कि कैमरा क्लस्टर लैंडर के प्लम के वीडियो और स्टिल-इमेज डेटा को कैप्चर करेगा क्योंकि इंजन बंद होने के बाद तक प्लम्बर चंद्र सतह को प्रभावित करना शुरू कर देता है, जो कि भविष्य के चंद्र और मंगल वाहन डिजाइनों के लिए महत्वपूर्ण है, उसने कहा।

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