Hiç geçici olarak görüşünüzü engelleyen bir toz bulutunun içinden geçtiyseniz, tebrikler: NASA'nın Artemis iniş araçlarının Ay'a indiğinde karşılaşacağı bir sorunu kısmen anlamış oldunuz. Alabama, Huntsville'deki NASA Marshall Uzay Uçuş Merkezi'nde Plume ve Aero Ortamları ekibinde havacılık ve uzay mühendisi olan Daniel Stubbs, günlerini roket egzozunun ay regolitiyle nasıl etkileşime girdiğini inceleyerek geçiriyor - çünkü tarihi bir ay inişini mahvetmenin en iyi yolu, yeri görememektir.
Trussville, Alabama doğumlu olan ve Auburn Üniversitesi'nden havacılık ve uzay mühendisliği alanında lisans, yüksek lisans ve doktora dereceleri alan Stubbs, üniversite kariyerinin başlarında NASA'da çalışmak istediğine karar verdi, ancak yol hemen netleşmedi. Yüksek lisans okurken, bir NASA Erken Aşama Yenilikler hibesi kapsamında tüy-yüzey etkileşimi modellemesi üzerinde çalışma fırsatı buldu. Şimdi de bu çalışmaya devam ediyor - bu da bazen yüksek lisans projelerinin işe yaradığını kanıtlıyor.
NASA'nın Apollo görevleri, ay regolitinin - esasen meteoroidlerin Ay yüzeyini binlerce yıl boyunca öğütmesiyle oluşan jilet gibi keskin, aşındırıcı parçacıklar - astronotlar, uzay araçları, uzay giysileri ve ona yaklaşan her şey için bir tehdit olduğunu ortaya koydu. Gelecekteki ay kaşifleri aynı sorunla karşılaşacak, ancak daha kötüsü: yeni iniş araçları Apollo Ay Modülü'nden daha büyük, daha ağır ve daha fazla roket motoruna sahip. Ve Apollo iniş araçlarının aksine, iniş aşamalarını geride bırakan bu yenileri, aynı motorları ve iticileri kullanarak doğrudan yüzeyden kalkacak. Roket tüylerinin regolit ile nasıl etkileşime girdiğini doğru bir şekilde tahmin etmek, iniş aracının hayatta kalmasını ve aslında Orion'la buluşup astronotları eve getirmek için havalanabilmesini sağlamak için anahtar niteliğindedir.
"Toz ve regolit tüyü, iniş araçlarındaki enstrümanların Ay yüzeyini görmesini zorlaştırabilir," dedi Stubbs. "Bu enstrümanlar rehberlik bilgisayarlarına doğru okumalar bildirmezse, bu bir ay inişini etkileyebilir." Ayrıca, bir iniş aracı kalktığında, püskürtülen regolit, yüzeye yerleştirilmiş bilimsel enstrümanlara veya diğer varlıklara zarar verebilir - çünkü "insanlık için dev bir sıçrama" demenin en iyi yolu, kendi ekipmanınızı yanlışlıkla kumlamaktır.
NASA'nın İnsanlı İniş Sistemi programı, Virginia, Hampton'daki NASA Langley Araştırma Merkezi'ndeki 60 metrelik uzay simülatörü odasında roket motoru egzoz tüyleri ve ay tozu üzerinde yer tabanlı bir çalışma yürütüyor. Testler, ay iniş araçlarının Ay'a iniş yaparken deneyimleyebileceği - ve yaratabileceği - koşulları taklit edecek. Araştırma, mühendislerin iniş ve çıkış sırasındaki aerodinamik kuvvetleri, iniş aracının tabanındaki ısınmayı ve büyük bir ay iniş aracının krater oluşumu veya yüzey dengesizliği nedeniyle devrilme potansiyelini anlamalarına yardımcı olacak.
Toz dindiğinde - kelimenin tam anlamıyla - ve NASA 2028'de Amerikalı astronotları Ay'a indirdiğinde, Stubbs tahmin etmeye yardımcı olduğu tüyleri modelleme çalışmasını düşünebilecek. Artemis programı aracılığıyla NASA, bilimsel keşif, ekonomik faydalar ve Mars'a insanlı görevler için temel oluşturmak amacıyla astronotları Ay'ı keşfetmeye göndermeyi hedefliyor - herkesin yararına ve umarız daha az tozla ilgili aksiliklerle.