Des recherches continues sont menées à l'échelle mondiale sur l'utilisation de la Lune comme base avancée pour l'exploration de l'espace lointain, et la Corée ne fait pas exception dans ces efforts. L'Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment (KICT) a mis en œuvre avec succès un environnement électrostatique qui simule les conditions de la surface de la Lune, non pas dans l'espace mais sur Terre. Les chercheurs ont également évalué ses performances et son efficacité.

L'environnement à la surface de la Lune, qui est chargé électrostatiquement, constitue l'une des menaces les plus sérieuses lors de l'exécution de missions lunaires. En raison de son atmosphère extrêmement mince, la Lune est directement exposée aux rayons ultraviolets solaires, aux rayons X, au vent solaire, au plasma terrestre, etc. Ainsi, les nuages ​​​​de poussière sur la Lune présentent une forte électricité statique. L'environnement électrostatique de la Lune est chargé positivement pendant la journée et négativement pendant la nuit.

Étant donné que la Lune n'a presque pas d'atmosphère, la poussière peut être facilement emportée, même par de petits impacts, en raison de la résistance minimale de l'air. Les particules de régolith chargées électrostatiquement peuvent causer de graves dommages aux appareils d'exploration spatiale lorsqu'elles restent coincées dessus.

Par exemple, lorsqu’elles sont collées sur des cellules photovoltaïques, ces particules dégradent l’efficacité de la production d’électricité. Dans les missions habitées, ils peuvent endommager les combinaisons spatiales qui protègent les astronautes ou pénétrer dans le système respiratoire, entraînant des conséquences potentiellement mortelles.

L'équipe de recherche du KICT, dirigée par le Dr Shin Hyusoung (avec le chercheur principal Chung Taeil et le Dr Park Seungsoo), a développé une chambre conçue pour simuler des conditions de charge électrique. L'objectif est de mettre en œuvre un environnement électrostatique qui ressemble à la surface de la lune.

La chambre développée par KICT intègre des lampes ultraviolettes, des faisceaux électroniques et des générateurs de plasma pour charger positivement ou négativement les surfaces des objets de test. À l’avenir, cet équipement pourra être utilisé pour charger électrostatiquement une réplique du sol lunaire à l’aide de rayons ultraviolets et de faisceaux d’électrons. Cela aidera à déterminer la quantité de matériau adhérant aux rovers et à anticiper les problèmes potentiels.

Cette technologie va au-delà de la simple charge électrostatique pour simuler l'environnement chargé électriquement de la Lune dans diverses conditions, telles que les environnements diurnes ou nocturnes, tout en étant influencée par le plasma terrestre.

La plus grande réussite de ces travaux de recherche réside dans la capacité de l'équipement développé à mesurer, de manière quantitative et indépendante, la quantité de courant photoélectrique généré, qui a l'effet le plus significatif sur la charge de poussière lunaire pendant le jour de la Lune. L'erreur entre la mesure expérimentale obtenue dans cette recherche et la valeur théorique correspondante était d'environ 5 %, démontrant la fiabilité de la technologie développée.

Ainsi, les tentatives du KICT ont réussi non seulement à reproduire un environnement lunaire dans lequel la poussière du sol reste chargée électrostatiquement, mais également à développer une technologie d'évaluation pour cela. Ce travail de recherche a jeté les bases pour équiper une chambre à vide thermique sale (DTVC) à grande échelle avec l'équipement développé pour mettre en œuvre un environnement chargé électrostatiquement et évaluer davantage ses performances.

Le Dr Shin Hyusoung, qui a dirigé ce projet, a déclaré :« Nos recherches présentent la possibilité d'intégrer efficacement le DTVC pleine grandeur, développé par la Corée pour la première fois au monde, avec la technologie de chargement de poussière lunaire. un banc d'essai pour une série de technologies visant à mettre en œuvre l'utilisation des ressources in situ (ISRU) sur la Lune à l'avenir, en abordant et en répondant à une série de défis technologiques potentiels posés par la poussière lunaire chargée électriquement."

Les travaux sont publiés dans la revue Aerospace .

Plus d'informations : Seungsoo Park et al, Conception et validation d'une unité de mesure de courant photoélectrique pour chambre de simulation de jour lunaire, Aérospatiale (2024). DOI :10.3390/aérospatiale11010069

Fourni par le Conseil national de recherches scientifiques et technologiques