تهدید نامرئی در ماه؛ ۱۵ تا ۲۳ هزار برخورد ریزشهاب‌واره با پایگاه آرتمیس در سال

بارش نامرئی سنگ‌های میکروسکوپی

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

نتیجه‌های این تحقیق هشداردهنده است:

• میان ۱۵٬۰۰۰ تا ۲۳٬۰۰۰ برخورد در سال با این پایگاه فرضی رخ خواهد داد.
• این برخوردها شامل ذراتی با جرم بین یک‌میلیونیوم گرم تا ده گرم هستند.

خطر ذرات کوچک و سرعت سرسام‌آور

برخلاف زمین که جو ضخیمش بیشتر بقایای فضایی را می‌سوزاند، ماه در خلأ کامل قرار دارد و هیچ محافظی ندارد. هر ریزشهاب‌واره‌ای که به ماه نزدیک شود، بی‌درنگ و با سرعتی سرسام‌آور با سطح آن برخورد می‌کند. 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.

تفاوت شدت تهدید در مناطق مختلف ماه

یکی از یافته‌های کلیدی این تیم، نابرابری شدت این خطر در نقاط مختلف ماه است. نرخ برخوردها در مناطق گوناگون تفاوت فاحشی دارد:

• کمترین میزان بمباران: قطب‌های ماه.
• بیشترین میزان برخورد: ناحیه‌ی موسوم به «زیرطولی زمین» (بخشی از ماه که همواره رو به زمین است).

این تفاوت شدت برخوردها میان دو ناحیه‌ی مذکور، تا ۱.۶ برابر متغیر است. این خبر خوبی برای ناسا است، زیرا این سازمان قصد دارد نخستین پایگاه برنامه‌ی آرتمیس را در قطب جنوب ماه احداث کند.

اهمیت موقعیت جغرافیایی

این تفاوت منطقه‌ای در نرخ برخوردها، 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 علاوه بر دسترسی به منابع حیاتی مانند یخ آب و ارتباط مستقیم با زمین، حفاظت طبیعی بیشتری نیز داشته باشند.

راهکارهای مقابله: سپرهای ویپل

پژوهشگران برای مقابله با این تهدید، عملکرد سپرهای ویپل آلومینیومی را بر سطح ماه شبیه‌سازی کردند. این سامانه‌های چندلایه‌ای که مشابه آن‌ها در ایستگاه فضایی بین‌المللی استفاده می‌شود، به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که ذرات ورودی را در لایه‌ی بیرونی فداشونده خرد می‌کنند.

هدف از این طراحی، پخش کردن انرژی برخورد و جلوگیری از نفوذ آن به تجهیزات حیاتی یا دیواره‌های محل سکونت فضانوردان است. تحلیل انجام‌شده یک رابطه‌ی ریاضی دقیق به مهندسان ارائه می‌دهد تا بتوانند:

1. تعداد برخوردهایی را که احتمالاً به درون سپر نفوذ می‌کنند، محاسبه کنند.
2. ضخامت دقیق و بهینه‌ی محافظ‌ها را تعیین کنند.

این محاسبات حیاتی هستند تا خطر در سطح قابل‌قبولی کاهش یابد، بدون آنکه جرم اضافی و در نتیجه هزینه‌ی پرتاب سازه‌ها از زمین به‌طور غیرضروری افزایش پیدا کند.

زندگی در میان بارانی از ذرات نامرئی

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