Naukowcy sprawdzili, jak zachowuje się „kosmiczny pył” w bardzo słabej grawitacji i wyszło, że potrafi być wyraźnie bardziej „puszysty”, czyli zajmuje większą objętość niż na Ziemi. To ważne, bo na małych asteroidach i innych niewielkich ciałach Układu Słonecznego takie luźne podłoże może zaskakiwać każdą próbę wiercenia, kopania czy lądowania.
Grawitacja zmienia materiały bardziej, niż się wydaje.
Na Ziemi ciężar ziaren łatwo je dociska, więc materiał szybko „siada” i robi się bardziej zwarty. W warunkach dużo słabszej grawitacji ten nacisk jest mniejszy, a wtedy większą rolę zaczynają grać delikatne oddziaływania między ziarnami. Najprościej mówiąc, to siły, które sprawiają, że drobinki mogą się do siebie lekko przyczepiać nawet bez kleju.
Jak to sprawdzono w wieży zrzutowej.
Jak opisano w artykule Universe Today, badacze wykorzystali dużą wieżę zrzutową w Niemczech, gdzie próbki przez krótki czas znajdowały się w stanie mikrograwitacji. Do kapsuły włożono trzy rodzaje „regolitu”, czyli luźnej warstwy okruchów i pyłu spotykanej na powierzchniach ciał niebieskich: drobny bazalt, grubszy bazalt oraz gładkie, kuliste szklane koraliki jako materiał porównawczy. W trakcie lotu próbki były mocno wstrząsane, a kamera obserwowała, jak się układają.
Ostre ziarna zachowują się inaczej niż gładkie kulki.
Wyniki pokazały, że wszystkie próbki w słabszej grawitacji zajmowały więcej miejsca. Największy wzrost objętości dotyczył bazaltu, szczególnie drobniejszego, a najmniejszy gładkich koralików. Wyjaśnienie jest proste: poszarpane, kanciaste ziarna mogą się o siebie „zahaczać” i razem z drobnymi siłami międzycząsteczkowymi łatwiej utrzymują luźniejszą strukturę. Gładkie kulki nie mają krawędzi, więc trudniej im tworzyć takie stabilne „zaczepy” i materiał nie puchnie aż tak.
To cenna lekcja dla przyszłych prac na asteroidach.
Autorzy podkreślają, że czasu w mikrograwitacji było niewiele, a pojemniki mogły wpływać na zachowanie próbek, więc potrzeba dalszych testów. Mimo to wniosek jest praktyczny: regolit na małych obiektach może być wyjątkowo luźny, a jednocześnie na swój sposób „spójny”. Przy projektowaniu sprzętu do wydobycia surowców z asteroid albo do innych operacji na ich powierzchni trzeba brać pod uwagę, że takie podłoże może nie zachowywać się jak ziemski piasek. Jeśli urządzenie nie jest na to przygotowane, łatwo o zacięcia i awarie.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
