Elektronenstrahl lässt Mondstaub keine Chance
Entwicklung lässt klebriges Zeug einfach abfallen - Weitere Forschungsarbeit jedoch nötig
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Labor: Vakuumkammer-Experiment zeigt Wirkung (Foto: impact.colorado.edu) |
Boulder (pte002/02.09.2020/06:05) Forscher der University of Colorado (CU) Boulder http://colorado.edu setzen auf Reinemachen mittels Elektronenstrahl. Dabei geht es aber nicht um gemeinen Haus-, sondern Mondstaub. Dieser stellt nämlich ein Hindernis für die Eroberung des Erdtrabanten dar. "Mondstaub haftet an allen möglichen Oberflächen - Raumanzügen, Solarpanels, Helmen - und kann die Ausrüstung beschädigen", erklärt Xu Wang. Er konnte mit Kollegen im Labor zeigen, dass ein niedrigenergetischer Elektronenstrahl das klebrige Zeug binnen Minuten einfach zum Abfallen bringt.
Problematischer Staub
Die Mondoberfläche ist voller Staub und dieser Staub hat es in sich. Schon Astronauten der Apollo-Mission haben sich beschwert, dass er kaum wieder abgeht. Das hängt damit zusammen, dass das Material ungeschützt der Sonnenstrahlung ausgesetzt und daher elektrisch aufgeladen ist. Erschwerend kommt hinzu, dass er eine charakteristische Struktur hat. "Mondstaub ist sehr zackig und abrasiv, wie zersplitterte Glasscherben", erklärt Wang. Das macht ihn, insbesondere die feinsten Partikel, zum potenziellen Problem für die Eroberung des Mondes.
Abhilfe verspricht ein Elektronenstrahl aus einem konzentrierten Strahl negativ geladener, niedrigenergetischer Teilchen. Das hat das Team mit Experimenten in einer Vakuumkammer gezeigt, bei denen auf verschiedenen Oberflächen ein von der NASA entwickeltes Mondstaub-Analog haftete. "Es sprang richtiggehend ab", meint der am Projekt mitwirkende Physikstudent Benjamin Farr. Nach einigen Minuten waren die Oberflächen zu 75 bis 85 Prozent vom Mondstaub-Analog befreit. "Das funktioniert ziemlich gut, aber nicht gut genug, als dass wir fertig wären", so Farr.
Günstige Variante
Die Forscher der CU Boulder und Kollegen anderer Forschungseinrichtungen werden also daran arbeiten, den Elektronenstrahl zum noch effektiveren Mondstaubwedel zu machen. Denn sie sind vom Potenzial des Ansatzes überzeugt. Er dürfe deutlich günstiger und einfacher umzusetzen sein als beispielsweise in Raumanzüge integrierte Elektrodennetzwerke, mit denen die NASA bereits experimentiert hat. Denkbar scheint, dass Elektronenstrahlen auch sehr flexible oder einfache Lösungen ermöglichen. "Man könnte einfach in einen Elektronenstrahldusche gehen, um feinen Staub zu entfernen", zeichnet CU-Physikprofessor Mihály Horányi ein mögliches Zukunfsszenario.
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