باران پیوسته‌ی شهاب‌واره‌های ریز، تهدیدی خاموش برای پایگاه آینده‌ی ماه

ماه نه جو دارد، نه هوا، و نه باد. با این حال، همواره زیر بمبارانی نامرئی و بی‌امان قرار دارد؛ بارانی مداوم از ریزشهاب‌واره‌ها — ذراتی بسیار کوچک از سنگ و فلز که با سرعت‌هایی تا ۷۰ کیلومتر در ثانیه در فضا حرکت می‌کنند

کد خبر: ۸۹۴۵۹۳

تاریخ: ۲۱ آبان ۱۴۰۴ - ۱۲:۳۶

ماه نه جو دارد، نه هوا، و نه باد. با این حال، همواره زیر بمبارانی نامرئی و بی‌امان قرار دارد؛ بارانی مداوم از ریزشهاب‌واره‌ها — ذراتی بسیار کوچک از سنگ و فلز که با سرعت‌هایی تا ۷۰ کیلومتر در ثانیه در فضا حرکت می‌کنند.

به گزارش انتخاب و به نقل از  sciencealert.؛با نزدیک شدن ناسا به هدف خود در برنامه‌ی آرتمیس برای ایجاد یک پایگاه دائمی در ماه، درک این تهدید خاموش اهمیتی حیاتی یافته است؛ چرا که سلامت فضانوردان آینده وابسته به مقابله با همین خطرهای ظریف و نامرئی است.

بارانی از سنگ‌های میکروسکوپی

تحلیل تازه‌ای که به سرپرستی «دنیل یاهالومی» انجام شده، شدت واقعی این بمباران را برآورد کرده است. او و تیمش با استفاده از «مدل مهندسی شهاب‌واره‌های ناسا» نرخ برخوردها را برای یک پایگاه فرضی در سطح ماه — تقریباً هم‌اندازه با ایستگاه فضایی بین‌المللی — محاسبه کردند.

نتیجه‌ها هشداردهنده است: میان ۱۵٬۰۰۰ تا ۲۳٬۰۰۰ برخورد در سال با ذراتی به جرم بین یک‌میلیونیوم گرم تا ده گرم.

و این برخوردها اصلاً آرام نیستند. حتی ذره‌ای با جرم فقط یک میکروگرم — که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود — می‌تواند با چنان انرژی‌ای به سطح فلز اصابت کند که آن را حفر یا سوراخ کند.

بر خلاف زمین، جایی که جو ضخیم ما بیشترِ بقایای فضایی را پیش از رسیدن به سطح می‌سوزاند، ماه در خلأ کامل است و هیچ محافظی ندارد. هر ریزشهاب‌واره‌ای که به ماه نزدیک شود، بی‌درنگ با سطح آن برخورد می‌کند — آن هم با سرعتی سرسام‌آور.

تهدیدی که در همه جا یکسان نیست

با این حال، شدت این خطر در نقاط مختلف ماه برابر نیست.

تیم یاهالومی دریافت که نرخ برخوردها در مناطق گوناگون تفاوت دارد: قطب‌های ماه کمترین میزان بمباران را دارند — خبری خوش، چون ناسا قصد دارد نخستین پایگاه برنامه‌ی آرتمیس را در قطب جنوب ماه احداث کند.

بیشترین نرخ برخوردها در ناحیه‌ای موسوم به «زیرطولی زمین» رخ می‌دهد — بخشی از ماه که همواره رو به زمین است. میان این دو ناحیه، شدت برخوردها تا ۱.۶ برابر متفاوت است.

اما چرا موقعیت جغرافیایی تا این اندازه مهم است؟

پاسخ در رابطه‌ی پیچیده‌ی میان ماه، زمین و خورشید نهفته است. مدار ماه به شکلی است که برخی نواحی را از مسیر جریان‌های شهاب‌واره‌ای محافظت می‌کند، در حالی که دیگر مناطق در معرض مستقیم این ذرات قرار دارند.

درک این الگوها به برنامه‌ریزان مأموریت کمک می‌کند تا مکان‌هایی را انتخاب کنند که حفاظت طبیعی بیشتری دارند و در عین حال به منابع حیاتی مانند یخ آب و ارتباط مستقیم با زمین نیز دسترسی دارند.

چگونه می‌توان از پایگاه ماه محافظت کرد؟

پژوهشگران برای مقابله با این تهدید، عملکرد سپرهای ویپل آلومینیومی را — همان سامانه‌های چندلایه‌ای که در ایستگاه فضایی بین‌المللی استفاده می‌شود — بر سطح ماه شبیه‌سازی کردند.

این سپرها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که ذرات ورودی را در لایه‌ی بیرونی فداشونده خرد می‌کنند، تا انرژی برخورد پخش شود و از نفوذ آن به تجهیزات حیاتی یا دیواره‌های محل سکونت جلوگیری گردد.

تحلیل انجام‌شده رابطه‌ای ریاضی به مهندسان ارائه می‌دهد تا بتوانند تعداد برخوردهایی را که احتمالاً به درون سپر نفوذ می‌کنند بر اساس ضخامت و طراحی سپر محاسبه کنند.

به این ترتیب، می‌توان ضخامت دقیق و بهینه‌ی محافظ‌ها را تعیین کرد تا خطر در سطح قابل‌قبولی کاهش یابد، بی‌آن‌که جرم اضافی و هزینه‌ی پرتاب سازه‌ها از زمین افزایش پیدا کند.

زندگی در میان بارانی از ذرات نامرئی

برای فضانوردانی که ماه‌ها در یک پایگاه قمری زندگی خواهند کرد، این بارش نامرئی از ذرات فضایی بخشی از واقعیت روزمره خواهد بود — یادآوری همیشگی از این حقیقت که حتی در نزدیک‌ترین همسایه‌ی آسمانی ما، فضا همچنان محیطی بی‌رحم و ناسازگار با حضور انسان است.