Чем пахнет пыль на луне
Чем пахнет Луна? Астронавты делятся впечатлениями
20 июля земляне празднуют 50 лет с того момента, как миссия Аполлон-11 прилунилась на земном спутнике, а Нил Армстронг сделал свой первый знаменитый шаг по поверхности Луны.
С того момента на спутнике побывало 12 астронавтов, а люди смогли узнать много интересной информации. Но есть один момент, о котором астронавты рассказывали чаще всего. Чем же пахнет Луна?
Реальный запах Луны удалось ощутить тем, кто побывал там. Но как понюхать спутник? Астронавты работали на поверхности и не могли просто вдохнуть свежего лунного воздуха (его нет) сквозь скафандры.
Да, но здесь сработали особенности лунной пыли. Оказалось, что этот реголит невероятно липкий и оседал на ботинках и костюмах астронавтов. Поэтому после трудового дня члены экипажа возвращались в модуль, наполняющийся весьма необычным запахом лунной пыли. Чем она пахнет?
Доверим ответ астронавту Харрисону Шмитту (Аполлон-17):
«Ты сразу узнаешь этот запах, потому что все астронавты сталкиваются с ним еще во время прохождения военной службы. Это аромат сгоревшего пороха. Будто кто-то выстрелил рядом с вами».
На самом деле, Шмитту сильно досталось, ведь он единственный (кто признался) сообщил об аллергической реакции на лунную пыль. Она возникла после первого выхода, когда по возвращению в модуль у астронавта распух нос и слизистая оболочка. Но затем воспаление стихло и Шмитту показалось, что он «акклиматизировался».
Базз Олдрин добавил о запахе:
«Мне показалось, что это запах сгоревшего древесного угля. Или же, как если бы вы пролили немного воды на раскаленный пепел в камине».
Интересно, что астронавты нюхали и пробовали лунную пыль. Однако сперва она считалась токсичной. Некоторые даже думали, что она загорится при соприкосновении с воздухом и переменой давления.
Поэтому перед возвращением на Землю Армстронг и Олдрин провели эксперимент, взяв с собою небольшой образец и подставив его под двигатель. При запуске ничего не произошло.
Тогда откуда запах пороха? Точно объяснить никто не может. Однако у астронавта Дональда Петтита (не был на Луне) есть одна версия.
«Представьте, что вы оказались в пустыне на Земле. Чем она пахнет? Ничем! Но подождите, пока не пойдет дождь. Вот тогда воздух наполняется сладкими торфяными ароматами. Испаряющаяся с поверхности вода переносит молекулы, которые месяцами держались в сухой почве, к вашему носу.
Возможно, нечто подобное происходит и на Луне. Это масштабная пустыня с возрастом в 4 млрд. лет. Когда крайне сухая лунная пыль оказывается в модуле, то соприкасается с влажным воздухом, создавая запах. Механизм понятен, но сам запах пока объяснить сложно».
Еще один ответ дает Гэри Лофгрен:
«Испаряющиеся газы могут исходить от солнечного ветра. Луна не защищена атмосферой, поэтому активно подвергается солнечному воздействию, получая водород, гелий и прочие ионы от Солнца. Они закрепляются в пыли, а затем высвобождаются при контакте с воздухом в лунном модуле. Мы никогда не видели ничего подобного, поэтому можно представить, что при такой реакции формируется именно аромат пороха».
Так что, если вам захочется понюхать, как пахнет солнечный ветер, то записывайтесь в команду будущих лунных колонистов.
Шмитт считает, что наличие запаха указывает на то, что лунная пыль химически активна или же она, по сути, «горит» в кислородной атмосфере лунного модуля.
И еще один интересный момент: лунная пыль на Земле не пахнет. В лаборатории Хьюстона присутствуют сотни килограммов образцов. И они не издают запаха. Нет, астронавты не вступили в сговор. Ученые считают, что запах «выветрился», пока лунная пыль контактировала с кислородом в лунном модуле.
Теперь вы знаете, что Луна пахнет сгоревшим порохом. Если вас устраивает этот запах, то в будущем вы сможете вдохнуть его уже в колониях.
Почему Луна пахнет подожженным порохом?
Лунная пыль была невероятно липкой, она прилипала к ботинкам, перчаткам и другим открытым поверхностям. Как бы участники экспедиции ни старались очистить скафандры перед тем, как вернуться в лунный модуль, внутрь всегда попадало немного пыли.
Большинство астронавтов имели военное прошлое. И когда они снимали шлемы, то очень четко узнавали привкус отработанного пороха.
Свидетельства астронавтов
Пилот «Аполлона-16» Чарльз Дюк провел на Луне 71 час. Он говорил: «Это действительно сильный запах. Для меня это вкус пороха — и запах тоже».
Юджин Сернан, участник «Аполлона-17» добавлял: «Впечатление, будто кто-то несколько раз выстрелил из карабина».
Базз Олдрин (Аполлон-11): «Мне показалось, что это запах сгоревшего древесного угля. Или же, как если бы вы пролили немного воды на раскаленный пепел в камине».
Харрисон Шмитт (Аполлон-17): «Ты сразу узнаешь этот запах, потому что все астронавты сталкиваются с ним еще во время прохождения военной службы. Это аромат сгоревшего пороха. Будто кто-то выстрелил рядом с вами».
Геолог Джек Шмитт, участник миссии «Аполлон-17», вдохнул слишком много лунной пыли, что привело к воспалению слизистой оболочки носа, из-за чего он не чувствовал вообще никаких запахов. Аналогичные ситуации случались и во время последующих выходов на Луну, правда, реакция уже была не столь сильной — организм Шмитта стал привыкать. Астронавт шутил, что подобная реакция могла быть у кого-нибудь еще, но никто не захочет признаваться в аллергии из-за боязни уйти в отставку и попрощаться с космосом.
Остальные участники экспедиций почти в один голос заявляли, что чувствовали запах пороха. Причем он быстро пропадал — на Земле доставленные лунные породы уже не пахли.
Состав лунной пыли
Между порохом и лунной пылью нет ничего общего. Лунная поверхность представляет из себя реголит, состоящий из оксида кремния и стекла, образовавшегося от падения метеоритов. Небесные объекты миллиарды лет ударяются о лунную поверхность, превращая верхний слой земли в стекло, разбитое на мельчайшие кусочки. Грунт содержит железо, кальций, магний и некоторые другие элементы.
Откуда на Луне запах пороха?
Существует множество версий насчет того, почему Луна пахнет порохом. Астронавта Дональд Петтит имеет свою версию:
«Представьте, что вы оказались в пустыне на Земле. Чем она пахнет? Ничем! Но подождите, пока наступит дождь. Вот тогда воздух наполняется сладкими торфяными ароматами. Испаряющаяся с поверхности вода переносит молекулы, которые месяцами держались в сухой почве, к вашему носу.
Возможно, нечто подобное происходит и на Луне. Это масштабная пустыня с возрастом в 4 млрд лет. Когда крайне сухая лунная пыль оказывается в модуле, то соприкасается с влажным воздухом, создавая запах. Механизм понятен, но сам запах пока объяснить сложно».
Таким образом, по мнению Петтита, запах испускает не сам лунный грунт, а летучие вещества, которые встречаются с влагой (молекулами воды). Это объясняет, почему запах быстро пропадает.
Другой сотрудник НАСА, Гэри Лофгрен, имеет собственный взгляд:
«Испарение газов может исходить от солнечного ветра. Луна не защищена атмосферой, поэтому активно подвергается солнечному воздействию, поглощая водород, гелий и прочие ионы от Солнца. Они оседают в пыли, а затем высвобождаются при контакте с воздухом в лунном модуле. Мы никогда не видели ничего подобного, поэтому можно представить, что при такой реакции формируется именно аромат пороха».
Геолог Джек Шмитт (тот самый, что получил носовое обострение аллергии) предлагает свою идею: запах (а заодно и реакция Шмитта на него) могут быть признаком того, что лунная пыль химически активна.
«Подумайте, как образуется лунная пыль. Метеориты упали на Луну, превратив камни в зазубренную пыль. Это словно молоток, разбивающий что-то. «Сломанные» молекулы пыли имеют свободные связи, которые нуждаются в атомных партнерах».
Другая гипотеза заключается в том, что лунная пыль «горит» атмосфере лунного посадочного модуля, насыщенного кислородом. «Кислород очень реакционноспособен, — отмечает Гэри Лофгрен, — и легко соединяется со свободными химическими связями лунной пыли.
Иными словами, речь идет о процессе окисления, который также называют горением. Хотя это происходит слишком медленно для дыма или пламени, окисление лунной пыли может произвести аромат, подобный сгоревшему пороху.
На Земле лунная пыль не имеет запаха. В лаборатории лунных образцов в Хьюстоне есть сотни фунтов лунной пыли — там Лофгрен своими руками держал пыльные лунные камни. Он нюхал камни, нюхал воздух, нюхал свои руки, но запах отсутствовал. Но этому нашлось объяснение.
Лунная пыль на Земле была «умиротворена». Все образцы, привезенные астронавтами «Аполлона», находились в контакте с влажным, насыщенным кислородом воздухом. Любые химические реакции (или испарения), испускающие запах, давно закончились.
Напоминаем, что на русском языке вышел роман Дэвида Пэдрейры «Пороховая Луна», события которого разворачиваются во второй половине XXI века. Главный герой книги — бывший десантник по имени Дэкерт. Находясь на Луне в роли командира станции «Море Ясности 1», он берется за расследование, которое грозит спровоцировать первую войну в истории Луны.
Лунная пыль смертельно опасна для человека. Спутник Земли не подходит для колонизации?
Ученые выяснили, что лунная пыль смертельно опасна для человеческого организма. Вещества в ее составе могут спровоцировать развитие онкологического заболевания. Это значит, что спутник нельзя колонизировать? Рассказываем все, что известно о новом открытии.
Читайте «Хайтек» в
Что такое лунная пыль?
Когда Нил Армстронг (Neil Armstrong) и Базз Олдрин (Buzz Aldrin) вернулись с Луны, в багаже у них было более 20 килограммов лунной почвы и камней, которые были упакованы в алюминиевый контейнер с уплотнителями.
Благодаря им внутри поддерживалось низкое давление — как на лунной поверхности. Но когда контейнер попал к ученым в космический центр Хьюстона, они обнаружили, что эти уплотнения разрушила лунная пыль.
Лунная пыль мелкая, как порошок, но она режет не хуже стекла. Пыль эта образуется при падении на лунную поверхность метеоритов. Они раскаляют и размельчают скальные породы и почву, которые содержат кварц и железо.
А поскольку на Луне нет ветра и воды, чтобы закруглить режущие края, крошечные крупинки очень острые и имеют зазубрины. И они прилипают почти ко всему.
Агрессивная природа лунной пыли представляет собой более серьезную проблему для инженеров и для здоровья поселенцев, чем радиация. Эта пыль пачкала скафандры и слоями снимала подошвы лунных ботинок. За шесть полетов «Аполлонов» низкое давление не удалось сохранить ни в одном контейнере с лунной породой. Пыль проникала вслед за астронавтами и вовнутрь космических кораблей. По словам Шмитта, она пахла порохом, и из-за нее было трудно дышать.
Гарриосн Шмитт, астронавт из экипажа «Аполлона-17»
Где находится лунная пыль?
Пыль не просто покрывает поверхность Луны, она поднимается почти на стокилометровую высоту над ней, составляя часть ее экзосферы, где частицы привязаны к Луне силой притяжения, но расположены настолько редко, что почти никогда не сталкиваются.
В 1960-е годы зонды Surveyor сняли сверкающее облако, которое во время восхода солнца плыло прямо над лунной поверхностью. Позднее астронавт «Аполлона-17» Джин Сернан (Gene Cernan), облетая Луну, зафиксировал аналогичное явление в области резкой линии, где лунный день встречается с ночью, назвав его «Терминатор». Сернан сделал несколько зарисовок, показав, как меняется пылевой ландшафт.
Сначала потоки пыли поднимались с поверхности и зависали, а потом образовавшееся облако стало видно отчетливее, когда космический корабль приблизился к зоне дневного света. А поскольку ветра для формирования облака не было, его происхождение осталось загадкой. Есть предположение, что такие облака состоят из пыли, но никто не понимает, как они формируются и почему.
Возможно, на линии дня и ночи образуется электрическое поле, когда солнечный свет встречается с тенью. Оно вполне может поднять частицы пыли вверх. Физик из Колорадского университета в Боулдере Михали Хораньи (Mihály Horányi) продемонстрировал, что лунная пыль действительно может реагировать на такие электрические поля.
Однако у него есть подозрения, что этот механизм недостаточно мощен, чтобы удерживать таинственные сверкающие облака в пространстве.
Откуда появляется лунная пыль?
Луна состоит из коры, мантии (астеносферы), свойства которой различны и образуют четыре слоя, кроме того, переходной зоны между мантией и ядром, а также самого ядра, которое имеет внешнюю жидкую и внутреннюю твердую части. Атмосфера и гидросфера практически отсутствуют.
Поверхность Луны покрыта реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеоритов с лунной поверхностью. Ударно-взрывные процессы, сопровождающие метеоритную бомбардировку, способствуют взрыхлению и перемешиванию грунта, одновременно спекая и уплотняя частицы грунта. Толщина слоя реголита составляет от долей метра до десятков метров.
Состав почвы Луны
Состав лунного грунта существенно отличается в морских и материковых районах Луны. В лунных породах мало воды. Луна также обеднена железом и летучими компонентами.
В лунном реголите также очень много кислорода, входящего в состав оксидов, причем самым распространенным из последних является диоксид кремния— 42,8%. АМС «Луна-20» доставила грунт из материкового района, «Луна-16» из морского.
Поверхность Луны можно разделить на два типа:
Лунные «моря», которые составляют приблизительно 16% всей поверхности Луны, — это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Большая часть поверхности покрыта реголитом. Из-за влияния гравитационного момента при формировании Луны, ее «моря», под которыми лунными зондами обнаружены более плотные, тяжелые породы, сконцентрированы на обращенной к Земле стороне спутника.
Лунная пыль опасна?
Все свидетельствует о том, что да.
В рамках нескольких миссий космический корабль «Аполлон» смог доставить на Землю пыль, собранную с поверхности спутника нашей планеты. Специалисты провели исследования и установили, что лунный порошок вступает в негативную реакцию с клетками человеческого организма.
Ученые подвергли ткани сначала грызунов, а потом и людей воздействую аналога лунной пыли. Клеткам это очень не понравилось — примерно 90% в результате погибли.
Само по себе это довольно большая проблема: если в открытом космосе от пыли предохраняет герметичный скафандр, то в будущем, когда выходы станут массовыми, мелкие частицы неизбежно проникнут в искусственно созданную среду.
С учетом того, что мелкая вездесущая пыль доставляла немало проблем космонавтам, обычные люди могут оказаться под угрозой. Инженеры обещают, что в ближайшие годы будут активно работать над тем, чтобы предохранить человечество от этой угрозы.
У астронавтов лунная пыль вызывала раздражение глаз, а у некоторых — гайморит. По словам Юджина Сернана, командира экипажа «Аполлона-17». Она словно поселяется в каждом уголке, в каждой щелочке космического корабля и в каждой поре вашей кожи.
Евгений Слюта, заведующий лабораторией геохимии Луны и планет Института геохимии и аналитической химии РАН
Слюта отметил, что крупные частицы пыли откашливаются, а мелкодисперсная (размером менее 20 микрон) — остается внутри легких. С этим, например, связаны профессиональные заболевания у шахтеров.
Колонизация Луны
Луна является самым близким и лучше всего изученным небесным телом и рассматривается как кандидат для места создания человеческой колонии.
НАСА разрабатывала космическую программу «Созвездие», в рамках которой должна разрабатываться новая космическая техника и создаваться необходимая инфраструктура для обеспечения полетов нового космического корабля к МКС, а также полетов на Луну, создания постоянной базы на Луне и в перспективе полетов на Марс.
Однако по решению президента США Барака Обамы от 1 февраля 2010 года финансирование программы в 2011 году было прекращено.
Российские ученые определили 14 наиболее вероятных точек прилунения. Каждое из мест посадки имеет размеры 30×60 км. Будущие лунные базы находятся на стадии эксперимента, в частности уже проведены первые успешные испытания самозалатывания космических аппаратов в случае попадания в них метеоритов.
В будущем Россия собирается применить на полюсах Луны криогенное (низкотемпературное) бурение для доставки на Землю грунта с вкраплениями летучих органических веществ. Данный метод позволит органическим соединениям, которые заморожены на реголите, не испаряться.
В 2024 году американские астронавты сделают свои первые шаги к Южному полюсу Луны: к территории экстремального света, крайней темноты и замерзшей воды, которая может послужить питательной средой для лунной базы НАСА «Артемида».
Ученые и инженеры помогают НАСА определить точное местоположение концепции базового лагеря «Артемиды». Среди множества факторов, которые космическое агентство должно учитывать при выборе конкретного места, есть две ключевые особенности.
Во-первых, площадка должна находиться под постоянным солнечным светом для питания базы и умеренными резкими перепадами температуры. Во-вторых, она должна обеспечивать легкий доступ к затемненным зонам, в которых может находиться ледяная вода.
Однако новейшие открытия могут затруднить эту работу: астронавтам может понадобится большая защита во время исследования Луны. Кроме этого, к встрече с лунной пылью должен быть готов и корабль.
Лунная пыль пахнет порохом
США приняли решение о выделении в этом году 4 миллиардов долларов на подготовку новой лунной экспедиции. Но загадок прошедших экспедиций меньше не стало. Одна из них: чем именно пахнет спутник Земли?
Немногим более трети века минуло с того момента, как человеческая нога ступила на Луну, но тайн пока хоть отбавляй. Пока готовится новая одиссея, астронавты потихоньку делятся впечатлениями, о которых широко не говорили раньше.
Астронавты, облаченные в скафандры, могли нюхать на поверхности планеты пыль, как, например, полевые цветы. Завершив работы снаружи, они тщательно очищали «одежду» от пыли, но очиститься полностью было невозможно. Микрочастицы после лунных прогулок все равно попадали в кабину корабля, и тогда по ней разносился запах сгоревшего пороха. «Такое впечатление, – подтвердил пилот «Аполлона-16» Чарли Дюк, – будто кто-то несколько раз выстрелил из карабина».
«Пилоты, – считает геолог Джек Шмитт, который был на «Аполлоне-17» первым и последним на сегодня ученым, ступившим на Луну, – военные люди. Поэтому их ассоциации с порохом закономерны».
У самого Шмитта, например, совсем другие ощущения. Когда он впервые вернулся в кабину, лунная пыль моментально попала в нос. Это сразу привело к катару носоглотки, так что никакого особого запаха он и не почувствовал. Неприятные ощущения длились несколько часов. Примерно то же произошло и после дальнейших его прогулок по Луне, хотя реакция была более слабой: видно, стал привыкать. Так что – лунная пыль не пахнет?!
Шмитт не исключает, что катар мог донимать и пилотов, но те не жаловались по вполне понятным причинам: боялись, что на Земле заподозрят аллергию, и тогда прощай космические полеты. Однако другие астронавты стопроцентно уверены, что Луна пахнет порохом.
Самое любопытное, что на Земле доставленная с Луны пыль уже не пахнет. «Я брал образцы пыли и камушки в руки, нюхал, – рассказывает исследователь НАСА Гарри Лофгрен, – но запаха сгоревшего пороха так и не почувствовал». Может, астронавты все-таки ошибались? Вряд ли.
«На мой взгляд, пробы, доставленные с Луны, были сами собой очищены от запаха влажным, полным кислорода воздухом, – продолжает Лофгрен. – Это произошло, несмотря на, казалось бы, стопроцентную герметичность упаковки – или в полете, или уже на Земле».
По мнению геолога, участника экспедиции «Аполлона-17» Джека Шмитта, метеориты, которые бомбардируют Луну и благодаря которым она покрыта слоем пыли, разбили структуру лунных скал. Теперь одинокие молекулы ищут друг друга, чтобы воссоединиться. В том числе и в носоглотке астронавта. Отсюда резкий запах сгоревшего пороха.
Сегодня одно ясно: почему именно Луна пахнет порохом, не удастся узнать до очередной экспедиции. Она запланирована на 2018 год.
Как пахнет Луна?
Базз Олдрин на поверхности Луны во время миссии Аполлон-11. Фото: NASA
Чем пахнет Луна? Никогда не задавались таким вопросом? Я вот тоже. А недавно как-то всплыл вопрос этот. Не знаю к чему, но всплыл. И так остро он меня зацепил, что решил я поискать на просторах Сети ответ на него. А действительно, какой запах имеет мир, удаленный от нашего без малого на 400 тысяч километров. Как по мне, волнующий вопрос. Учитывая тот факт, что только американцы посещали поверхность Луны, ответ могли дать только они.
Из шести миссий Аполлон НАСА, начиная с 1969 и по 1972 год, в общей сложности 12 астронавтов были помечены порошкообразным лунным грунтом, за что впоследствии получили шутливое прозвище «пыльная дюжина». Это и неудивительно, учитывая, что продолжительность пребывания за пределами корабля со времен миссии Аполлон-11 до миссии Аполлон-17 увеличилась вдесятеро (с 2,5 часов до 22 часов).
Чем пахнет свежий реголит
— Первая ассоциация, сложившаяся у каждого, кто ощущал запах лунной пыли, это запах отработанного пороха. Может быть, просто это самая близкая ассоциация, потому что этот запах нам знаком ближе, чем какой-то подобный, — сказал однажды Харрисон «Джек» Шмитт, ученый-астронавт с Аполлон-17, который посетил поверхность Луны в декабре 1972 года. По словам Шмитта, именно такая ассоциация была у всех астронавтов, которые имели дело с запыленными реголитом костюмами и шлемами.
Пилот лунного модуля Аполлон-11 Базз Олдрин также помнит запах Луны. Но вот ассоциация у него создалась другая. Когда Армстронг и Олдрин вернулись в лунный посадочный модуль Eagle, их костюмы и оборудование были испачканы лунной пылью.
Скафандры в лунной пыли. Аполлон-17. Декабрь 1972 года. Фото: NASA
Последний из 12 ступавших на лунную поверхность человек Джек Шмитт. Фото: NASA
Как ни крути, а проверить надо было, пожар в космосе, на таком расстоянии от дома означал верную гибель. Олдрин и Армстронг организовали небольшой эксперимент. Они взяли небольшое количество грунта в карман скафандра, поместили его на цилиндрической плоской крышке двигателя модуля. И когда кабина начала наполняться воздухом, Армстронг и Олдрин были рядом и наблюдали, действительно ли образец может воспламениться.
— Если бы это произошло, мы бы остановили нагнетание давления, открыли люк и выбросили образец лунного грунта. Но ничего не произошло. Мы вернулись к своим делам, — сказал Олдрин.
Из всего сказанного этими людьми, успевшими понюхать лунного «пороху», можно сделать вывод, что запах этот не совсем приятный, запах чего-то горелого. Но, наверное, этого и следовало ожидать, ведь все в космосе рождено в огне и запредельных температурах.