2019.04.29.

Közlekedés a Holdon – gördülő kövek elemzése alapján

Hamarosan visszatérünk a Holdra, s ott majd közlekedni is kell a felszínen, azonban csak egész korlátozott mennyiségű információnk van a felszínt borító regolit és kőzetek járhatóságáról. Vajon milyen terhet bírnak el a holdfelszínt borító kőzetrétegek? Besüllyednek majd a járműveink, vagy szépen tudnak gurulni?

Egy nemzetközi kutatócsoport elemezte a holdi piroklaszt lerakódásait a felszínen elgurult kövek nyomai alapján, s ebből becsülték fel, hogy mire számíthat majd a holdi „autós” vagy automata jármű. Ezen adatok ismeretében lehet majd a járműveket megtervezni.

A piroklasztokat mind tudományos szempontból, mind nyersanyaglelőhelyként fontos célnak tartják a közeljövő holdexpedíciói számára, számos tervezett küldetés célpontjai e helyszínek. Bár az eddigi holdi felszíni utazások – mind az emberes, mind az automata – sikerként könyvelhetőek el, pl. az Apollo-15 holdjárója is bejutott olyan területre, ahol elpörögtek a kerekei, s az űrhajósoknak kézzel kellett kiemelni a járművet a „csapdából”. A szovjet Lunohod-2 a korábban 2 cm-es süllyedés helyett több mint 20 cm-es süllyedést élt meg egyes becsapódási kráterek közelében. Vannak tehát bőven nem ismert és veszélyt rejtő helyszínek, főként a robotos küldetéseknél lehet probléma, amikor nincs ott űrhajós, aki helyretenné az elakadt járművet, illetve az sem volna túl jó, ha pl. egy Holdra építendő teleszkóp süllyedne meg a talaj problémái miatt.

149 olyan elgurult kő nyoma alapján mérték fel a talaj mechanikai teherbíró tulajdonságait a kutatók, amelyeket a Lunar Reconnassaince Orbiter fényképezett nagy felbontásban. E kövek nyomai, valamint holdkőzet-minták elemzései alapján összehasonlították a piroklaszt lerakódások, a tengerek és a magaslatok talaját a közvetlen felszíntől 5 m mélységig.

Az LRO 0,38 – 1,6 méteres felbontású, gördülő kövek nyomait tartalmazó felvételeit térinformatikai szoftverbe táplálták, s szintén hozzáadták az LRO nagylátószögű kamerájával mért adatokat, mint pl. az egyes helyek lejtőszöge. A kövek nyomainak mélységét a felvételeken látható árnyékok mérete (a nap elhelyezkedésének ismeretében) alapján számolták ki. A kőnyomok esetén a talajtípus, annak kohéziója, súrlódása, a kő mérete, a hagyott nyom hossza, és hasonló adatok segítségével kétféle elmélet szerint is kiszámították, hogy milyen az adott talaj teherbírása.
Eztán kiszámították, hogy pl. egy leszálló űrjármű támasztékai, egy űrhajós cipője, vagy egy rover kereke, robot lába mennyire tud besüllyedni a talajba, s mi az a mélység, ahol már biztosan elég szilárd a talaj ahhoz, hogy elbírja a közlekedőt. Az Apollo küldetésekben hoztak vissza olyan egyben lévő talajfuratokat is, amelyekből a talaj felső 30 cm és az ez alatti 30 cm rétegeinek tulajdonságait is ki lehetett nyerni, azok valós, felszíni elhelyezkedése szerint. Azt is tudjuk, hogy a furatok kiemelése után az üregek nem omlottak be, vagyis jelentős a talaj kohéziója.

Kiderült a mérésekből, hogy a mélységgel nő a talaj teherbíró képessége, így pl. a majdani építmények alapozásánál ez hasznos információt jelent. A lejtők esetén a teherbírás csökken a meredekebb területeken. Azt is ki tudták számítani, hogy a kerekeken guruló roverek számára kevésbé jelent majd problémát a besüppedés, mint a lábon járó robotoknál, ez utóbbiaknál főként akkor jelentkezhet ilyen gond, ha pl. mintavételezést követően nagyobb terhet cipelnek (a rovereknél nincs ilyen hatás). Ezek az információk is a járófelületek, kerekek tervezésében segítik majd a mérnököket.
A piroklaszt rétegek kissé jobb teherbírásúak, mint a magaslatok vagy a tengerek talajrétegei, de nincs jelentős különbség köztük, így a megcélzott területeken is lehet majd közlekedni a Hold felszínén.

A kutatásról a JGR Planets április 16-án számolt be.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

5/5 (1)

Értékelés

About the Author: