UCF-Forscher entwickeln innovative Methoden zur passiven Minderung von Mondstaub

LONDON (IT BOLTWISE) – Die Herausforderungen der Mondoberfläche sind vielfältig, und eine der größten ist der allgegenwärtige Mondstaub. Forscher der University of Central Florida (UCF) arbeiten an innovativen Lösungen, um dieses Problem zu bewältigen.

Die Erforschung des Mondes bringt zahlreiche Herausforderungen mit sich, von denen der Mondstaub eine der bedeutendsten darstellt. Anders als der Staub auf der Erde sind die Partikel auf dem Mond scharf und abrasiv, was auf das Fehlen einer Atmosphäre zurückzuführen ist, die ihre Oberflächen glätten könnte. Diese Eigenschaften machen den Mondstaub zu einer Bedrohung für empfindliche Ausrüstungen und die Gesundheit der Astronauten. Ein Team von NASA-geförderten Forschern der University of Central Florida (UCF) hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine neue Nanobeschichtung zu entwickeln, die die Auswirkungen des Mondstaubs passiv mindern soll.

Lei Zhai, Direktor des NanoScience Technology Center und Projektleiter, betont die Dringlichkeit dieser Forschung. “Die Staubpartikel auf dem Mond sind sehr scharf, sehr klebrig und sehr toxisch”, erklärt er. Um die Interaktionen des Staubs mit Oberflächen besser zu verstehen, simuliert das Team eine Mondumgebung in einer Vakuumkammer. Ziel ist es, herauszufinden, welche Oberflächeneigenschaften, wie Struktur, Polarität und elektrische Leitfähigkeit, entscheidend sind, um den Staub abzuweisen.

Adrienne Dove, Professorin für Physik, hebt hervor, dass der Mondstaub eines der größten Probleme für längere Aufenthalte auf dem Mond darstellt. “Es ist wirklich aufregend, an einem so neuartigen Ansatz zu arbeiten, um die Probleme des Mondstaubs zu lösen”, sagt sie. Durch wiederholte Experimente können Zhai und sein Team die Oberflächenstruktur, Härte und Leitfähigkeit der Beschichtungen anpassen, um ihre Wirksamkeit zu optimieren.

Die Forscher setzen auf passive Methoden zur Staubminderung, um zu vermeiden, dass empfindliche Technologien wie Sensoren oder Kameras durch das Abwischen des Staubs beschädigt werden. Diese Methoden könnten auf den Einfluss von Sonnenwind oder Strahlung setzen, anstatt auf aktive Ansätze wie das Anlegen eines elektrischen Feldes.

Laurene Tetard, Professorin für Physik, nutzt ein Atomkraftmikroskop, um die Interaktionen der Staubpartikel mit den neuen Beschichtungen auf der nanoskaligen Ebene zu untersuchen. Diese Erkenntnisse sollen helfen, die entwickelten Oberflächen weiter zu optimieren. Tetard betont die Einzigartigkeit dieser Forschung, die Nanowissenschaft und Raumfahrt auf neue Weise verbindet.

Tarek Elgohary, außerordentlicher Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik, trägt mit Simulationen bei, die das Verhalten der Partikel untereinander und mit verschiedenen Oberflächen analysieren. Diese Simulationen sollen helfen, die physikalischen Phänomene besser zu verstehen und die passiven Minderungstechniken zu verbessern.

Die interdisziplinäre Natur des Projekts und der langjährige Wunsch, das schwer fassbare Problem des Mondstaubs zu lösen, sind für Elgohary besonders lohnend. “Es ist ein faszinierendes Problem, das ein Verständnis der Physik erfordert, um es in eine ingenieurtechnische Anwendung zu überführen, die uns eine größere Präsenz auf der Mondoberfläche ermöglicht”, erklärt er.

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