Alors que de nombreuses nations planifient leurs propres stratégies d’exploration lunaire, la meilleure façon de survivre à la nuit lunaire est de donner des sueurs froides aux ingénieurs spatiaux.
Le cycle lunaire comprend le jour et la nuit dans la plupart des endroits sur la surface de la lune quatorze un terrain Des jours d’ensoleillement continu suivis de quatorze jours d’obscurité continue et de froid extrême.
En raison de l’absence d’atmosphère tempérée, les températures sont surface de la Lune Elle peut varier de 248 degrés Fahrenheit (120 degrés Celsius) pendant la journée à moins 292 degrés Fahrenheit (moins 180 degrés Celsius) la nuit. Zones ombragées (PSR) fonctionnant en permanence la lune Il peut faire plus frais, jusqu’à 400 degrés Fahrenheit (moins 240 degrés Celsius).
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Avantages et inconvénients
Tous ces avantages et inconvénients s’ajoutent à l’un des défis environnementaux les plus urgents auxquels les futurs vols lunaires seront confrontés. Acquérir et acquérir des séjours humains de plus en plus longs – peut-être un poste permanent – signifiera dominer l’environnement sinistre de la Lune.
En fait, creuser à l’intérieur Zones ombragées en permanence Ce sont des endroits protégés du soleil sur la lune qui peuvent contenir de grandes quantités de glace d’eau. Ces sédiments seraient idéaux pour être transformés en oxygène, en eau et même en carburant de fusée.
Exploration lunaire Les planificateurs expliquent ce qui doit se passer pour fonctionner avec succès sur la Lune, en particulier au pôle sud de la Lune, chargé de PSR et peut-être un refuge riche pour la récolte de glace d’eau.
Mais voici la froide vérité : ce n’est pas facile.
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Problème de base, deux branches
Dean Eppler, scientifique lunaire en chef de la Fondation aérospatiale, a déclaré que survivre la nuit sur la lune n’est pas seulement un problème clé pour nous. pôle sud lunaire emplacement, mais pour tout endroit où nous voulons être sur la lune plus longtemps que le jour lunaire.
« Je pense que le problème de base a deux branches », a déclaré Ebler à Space.com. « La simple survie pendant la nuit lunaire et les processus pendant la nuit, qu’il s’agisse d’un cycle jour-nuit « normal » comme s’il se trouvait ailleurs qu’aux pôles, et l’obscurité variable que vous obtenez aux pôles en raison de la très faible angle d’inclinaison solaire. »
Pour les missions futures, en particulier pour les missions abaissées loin des latitudes polaires, a déclaré Ebler, éluder pourrait être la meilleure décision pour les opérations scientifiques.
« Ne faites pas de travail de géologie sur le terrain la nuit, mais c’est probablement le bon moment pour faire des activités » intérieures « , telles que les sciences de la vie, l’analyse et l’abattage d’échantillons, et les travaux d’ingénierie/maintenance », a déclaré Eppler. Ce sont des tâches qui ne sont pas souvent effectuées pendant la journée lorsque les membres d’équipage sont impliqués dans la maximisation de leur pont, Marcher sur la lune opérations, dit-il.
Ebler a déclaré qu’il était optimiste quant à la nuit de la lune. « Je pense que nous sommes mieux équipés pour faire face à cela maintenant que nous n’avons jamais pensé à l’exploration lunaire. »
Assez froid
Bien que survivre à une nuit lunaire en dehors des régions polaires soit toujours un problème, « je pense que nous avons plutôt bien réussi, et cela s’applique également aux régions des pôles qui sont ombragées par le terrain qui existe lorsque le Soleil se déplace dans le ciel. »
Cependant, en ce qui concerne les pôles, Ebler voit un problème plus complexe. Premièrement, il y aura des zones importantes qui seront ombragées par le terrain suffisamment longtemps pour qu’il devienne extrêmement froid à ces endroits – PSR n’est pas froid, mais pas très différent d’une nuit tropicale.
« Deuxièmement, nous devrons faire face à des problèmes commerciaux dans n’importe quelle zone PSR, ou dans des zones qui, bien qu’elles ne soient pas à l’ombre permanente, sont toujours ombragées la plupart du temps, suffisamment longtemps pour être extrêmement froides à l’intérieur », a-t-il déclaré. Ebler. « C’est un si grand défi … que je pense que nous aurons besoin, par exemple, d’un ensemble spécial d’outils que nous n’utilisons que par temps froid », a-t-il ajouté.
garder au chaud en vie
Faire face au froid extrême ne devrait pas être un problème difficile à résoudre, a déclaré Philip Metzger, scientifique planétaire au Florida Space Institute de l’Université de Floride centrale.
« Même avec un peu de puissance et une bonne isolation, une voiture peut rester chaude Vaisseau spatial New Horizons Il a gardé son électronique à température ambiante même lorsqu’il était à l’abri du soleil PlutonMetzger a déclaré à Space.com.
La question fondamentale est de savoir où pouvons-nous obtenir de l’énergie sur la lune ?
Des sources de désintégration radioactive peuvent être utilisées, par exemple. Metzger a déclaré que les radiateurs radiants (RHU) peuvent être placés sur le véhicule aux endroits appropriés. « Sans source radioactive, cela devient cependant plus difficile. »
Metzger envisage un actif autonome avec une capacité de batterie suffisante pour fournir « toujours chaud » pendant la nuit. « Le rover pourrait être mis en place du jour au lendemain. Après le lever du soleil, l’original serait rechargé. Cela prendrait une certaine masse sur la Lune pour un stockage adéquat, mais avec les nouveaux atterrisseurs lunaires, y compris Vaisseau spatial SpaceX En ligne, cela devrait être facile à mettre en œuvre.
Bon ensemble d’hypothèses
Noah Petro du Goddard Space Flight Center de la NASA a indiqué que les ensembles de données actuels fournissent des données sur la température centrale de la Lune. Il est scientifique de projet sur la mission de reconnaissance lunaire (LRO) de la NASA, qui est maintenant en orbite autour de la lune.
« Heureusement, les données de température que nous avons de l’instrument Diviner sur le LRO nous ont donné une large gamme de conditions ambiantes pour ce à quoi s’attendre thermiquement aux pôles. À partir de cet ensemble de données, nous connaissons les températures froides attendues la nuit et les températures chaudes pendant la journée », dit-il. Petro.
En ce qui concerne la capacité d’ingénierie à connecter les appareils, a déclaré Pietro, étant donné que les chercheurs ont un bon ensemble d’hypothèses sur l’environnement (température, rayonnement, etc.), il prédit que le cas de la survie sur la Lune pourrait dépendre d’un système déjà mature. compréhension des conditions environnementales. Exigences techniques pour travailler pendant les nuits lunaires.
Message d’Apollon
En regardant l’ère Apollo au XXe siècle, il y a des leçons à tirer, a déclaré Clive Neal, expert en exploration lunaire au Département de génie civil et environnemental de l’Université de Notre Dame dans l’Indiana.
Neil souligne que l’Apollo Lunar Experiment Package (ALSEP) se compose d’instruments scientifiques construits par des marcheurs lunaires sur le site d’atterrissage de chacune des cinq missions d’atterrissage lunaire Apollo pour atterrir sur la lune après Apollo 11 ; Neil Armstrong et Buzz Aldrin ont laissé un plus petit ensemble d’appareils appelé Apollo Early Science Experiment Package.
Cependant, Neil a déclaré que la question est de savoir si l’énergie solaire est le moyen de le faire. La technologie des batteries est-elle suffisamment bonne pour permettre des opérations pendant la nuit lunaire ?
« Pour beaucoup de choses, il ne suffit pas de survivre la nuit », a ajouté Neil. « Nous devons être capables d’égaler ce qui a été fait il y a 50 ans, à mon humble avis ! »
Combinaisons de marche lunaire
Que serait-ce de flâner et de travailler au pays de la lune, à la manière d’Artémis ?
En ce qui concerne les systèmes de combinaisons de marche lunaires, y compris les bottes et les gants et un système de survie portable semblable à un sac à dos, les problèmes de conception thermique seraient graves, a déclaré Epler de la société aérospatiale.
« Par exemple, disons que vous vous tenez jusqu’aux chevilles dans une zone très froide et ombragée, mais que vos jambes, votre torse, etc. sont exposés à la lumière directe du soleil. Vous voudrez vous assurer que vos bottes et vos vêtements ne gèlent pas sous l’effet de la pression. et casser, en veillant à ce que vos dessus du système de combinaison ne deviennent pas si chauds que le stress thermique extrême des membres d’équipage est un gros problème », a déclaré Eppler. « C’est un vrai problème. »
La bonne nouvelle, conclut Epler, est que les techniciens d’Artemis essaient de tout accepter pour survivre à la nuit.
« Cela me dit que nous trouverons des solutions à un moment donné », a déclaré Ebler. Il a conclu: « Le point où vous avez des ennuis, c’est quand les gens ne comprennent pas ou n’acceptent pas l’ampleur du problème … mais je ne pense pas que ce soit le cas ici. »
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