Zaštita od svemirske prašine
Električni prekrivač
Svaka nabijena čestica se podiže i odnosi je elektromagnetski talas

Jeste li ikad probali da izvadite nešto iz kutije napunjene zrncima stiropora? Gurnete ruku unutra, a kad je izvadite komadići se drže za vaše prste. Pokušavate da ih otresete, ali oni ne otpadaju. Umesto toga, izgleda kao da odskaču samo da bi se, opet, negde prilepili.

To je klasičan primer statičkog elektriciteta. Tako se ponaša Mesečeva i, po svemu sudeći, Marsova prašina.

Dvanaest astronauta iz programa „Apolo”, koji su se spustili na Zemljin satelit između 1969. i 1972. otkrili su da je tamošnja prašina neočekivani izazov. Ne samo da se sastruže (abrazija) delimično uvuče kroz spoljne rukavice na svemirskom odelu, nego je ima svuda. I što su se više trudili da je otresu sa sebe, to je više ulazila u materijal od kojeg je izrađeno odelo.

Delom je prianjala zbog svog oštrog, nepravilnog oblika, koji je posledica udara meteorita milionima godina unazad. Oštri rubovi čestica nalik su kandžama koje se kače za stvari poput čička mikroskopske veličine.

Naboj sada odbija

A drugi razlog bilo je elektrostatičko pražnjenje. Na Mesecu ultraljubičasti sunčevi zraci, koji ne nailaze na prepreku, imaju dovoljno energije da izbace elektrone iz gornjeg sloja tla (regolit) dajući površini svake čestice prašine pozitivan naboj. Što su čestice manje, manja je masa, a jači naboj na površini i zato se više lepe.

Istraživači pod vođstvom Karlosa Kalea iz Laboratorije za elektrostatiku i fiziku površina u Svemirskom centru „Kenedi” (SAD), smislili su trik kako da iskoriste elektrostatički naboj čestice za odbijanje, a ne privlačenje.

Seniči Masuda, profesor na Tokijskom univerzitetu, poznat i kao pionir elektrostatike, sedamdesetih godina otkrio je „električnu zavesu”. Nije ni mislio na Mesec ili Mars, proučavao je šta se događa u filterima za pročišćavanje vazduha jer su ulazeće čestice smoga često bile naelektrisane. On je ismislio tzv. električni prekrivač, niz paralelnih elektroda, tankih bakarnih žica na štampanoj pločici, udaljenih jedna od druge santimetar, preko kojih je pustio naizmeničnu struju.

Umesto na sve paralelne elektrode odjednom, Seniči Masuda je pomalo menjao napon svake sledeće elektrode. To je izazvalo mali pomak u elektromagnetskom polju svake, tako da je u odnosu na susednu bila malo izvan faze. Stvoren je, naime, elektromagnetski talas koji je bez zastoja horizontalno prelazio preko površine na kojoj se nalaze elektrode.

Prozirne elektrode

Svaka nabijena čestica na površini podizala se i putovala sa elektromagnetskim talasom, kao što okeanski gura surfere.

Videvši da se prašina nakupila na solarnim panelima „Marsovog tragača”, što je izazvalo smanjene napona i nepouzdan rad robota, Karlos Kale se pitao može li se „električni pokrivač” prilagoditi svemirskim uslovima. Da bi kroz njega prošla sunčeva svetlost, uređaj je morao da ima prozirne elektrode. Umesto od bakarnih žica, elektrode su od indijum-titanijumskog oksida (ITO), prozirnog poluprovodničkog oksida, koji najčešće koriste za ekrane na dodir (touch screen) u prenosnim spravama.

Elektrode su približene na samo nekoliko milimetara, a rezultat je prozirni film savitljiv kao ploča od vinila, koji je nazvan elektrodinamička zaštita od prašine. Kad je prozirni štit bio prekriven prašinom koja je, uglavnom, iz površinskog vulkanskog pepela (naravno, na Zemlji), i stavljen u komoru u kojoj se veštački stvarao Mesečev ili Marsov površinski pritisak, radio je savršeno. Veći deo prašine za nekoliko sekundi bio je izbačen napolje.

Ali, nijedna prekrivka nije sadržala čisto gvožđe ili mrvice stakla koji se nalaze u pravom Mesečevom regolitu. I dok se očekuje dobar učinak štita na velikim, ravnim ili blago zakrivljenim površinama, kao što su solarni paneli i viziri na astronautskim kacigama, nabori na svemirskim odelima su veći izazov. Iako su filmovi savitljivi, posle izvesnog vremena će pući!

Sada se tanano podešavaju napon, učestalost, faze i druga električna svojstva putujućeg elektromagnetskog talasa da bi bio delotvorniji. Ujedno se ispituje kako će se ova skalamerija ponašati u uslovima niske gravitacije.

Saša Prpa

Izvor: Politika