Возвращение человечества на Луну в рамках таких проектов, как Artemis, европейская Moon Village и российско-китайская станция ILRS, требует решения сложной инженерной задачи — защиты техники от агрессивной лунной пыли. Реголит, покрывающий спутник, создает серьезные риски как для оборудования, так и для безопасности астронавтов, поэтому изучение его свойств стало приоритетным для долгосрочных экспедиций.
Лунный реголит кардинально отличается от земного грунта. Миллиарды лет воздействия микрометеоритов и солнечного ветра в условиях глубокого вакуума превратили поверхность Луны в слой мелких частиц силикатов и металлов. Эти фрагменты имеют электростатический заряд, из-за чего они легко поднимаются в воздух при движении роверов и прилипают к любым поверхностям. Попадая в механизмы, пыль вызывает ускоренный износ, а при вдыхании представляет опасность для дыхательной системы человека.
Зависимость пылеобразования от «зрелости» реголита
Недавнее исследование геофизиков выявило, что поведение грунта напрямую зависит от стадии его «зрелости». Менее подверженный космическому выветриванию «незрелый» реголит состоит из более крупных зерен и значительно меньше пылит при механическом воздействии.
Авторами работы стали Ванеса Мунис Льоренс, аспирант по лунной петрологии из Университета Нотр-Дам, и Майкл Лукас, сотрудник лаборатории Exolith при Университете Центральной Флориды. Их выводы были представлены на конференции Lunar and Planetary Science Conference 2026.
Процесс космического выветривания измельчает частицы, создавая наночастицы железа (npFe). «Зрелый» реголит становится более абразивным и активным, что особенно опасно в районе бассейна Южный полюс — Эйткен, где запланировано большинство будущих миссий.
Иллюстрация: NASA / Daniel Rutter
Эксперименты с лунными роверами
Чтобы понять реальное влияние техники на лунный грунт, исследователи провели серию тестов на инженерном аналоге реголита LHS-1E, который имитирует поверхность высокогорий и полярных регионов Луны. Испытания проходили на установке RIDER в лаборатории Exolith.
В экспериментах использовали три типа колес: прототип Astrobotic Polaris, аналог колес ровера VIPER и копию ходовой части лунного автомобиля миссий Apollo. Каждое колесо совершило 900 проходов по 35-сантиметровому слою реголита в условиях имитации лунной гравитации. Для контроля состояния грунта ученые анализировали форму и размер частиц до начала тестов и каждые 100 проходов.
Результаты показали, что даже после 900 циклов движения структура реголита осталась практически стабильной. Частицы не разрушались до более мелких фракций, независимо от материала колес (металл или углеродное волокно). Это доказывает, что при правильном планировании маршрутов на определенных участках поверхности можно избежать критического повышения концентрации пыли.
Полученные данные помогут инженерам при разработке путей следования для будущих исследовательских аппаратов, позволяя минимизировать риски повреждения техники и обеспечить безопасность экипажей в ходе длительных экспедиций.
