Staubpartikel streuen während eines Experiments für das Projekt „Electrodynamic Dust Shield for Dust Mitigation“ im Labor für Elektrostatik und Oberflächenphysik in den SwampWorks am Kennedy Space Center der NASA in Florida. Das hergestellte Material soll den Staub auf der Mondoberfläche imitieren.(Bildnachweis: NASA)
Seien wir ehrlich – viele von uns hassen das Staubwischen.
Aber auch wenn die Staubschicht im Haus noch so dick ist, mit einem Wisch sind die Partikel weggewischt und die Oberfläche ist wieder sauber. Leider stellt der Staub auf anderen Körpern wie dem Mond und dem Mars eine viel größere Gefahr für unsere Astronauten und Raumfahrzeuge dar, da der Staub auf diesen Welten rau und „klebrig“ ist.
Der Unterschied zwischen Staub auf dem Mond und auf der Erde besteht darin, dass er zerklüfteter und durchdringender ist wie Glas. „Wenn man das Mondregolith einfach über die Oberfläche streicht, kann sich das Problem verschlimmern, weil es auch sehr elektrostatisch aufgeladen und hoch isolierend ist“, sagt Charles Buhler, leitender Forscher am Labor für Elektrostatik und Oberflächenphysik des Kennedy Space Center der NASA in Florida.
„Bei diesen CLPS- und Artemis-Missionen ist die Staubbelastung ein Problem, weil die Mondoberfläche ganz anders ist als die, die wir hier gewohnt sind“, sagte Bühler in einer Erklärung. „Der Staub des Mondregoliths kann in Dichtungen, Luken und sogar in Habitate eindringen, was für Raumfahrzeuge und Astronauten eine Menge Probleme mit sich bringen kann.“
Eine mögliche Lösung zur Abschwächung der durch diesen Staub verursachten Schäden ist die neue EDS-Technologie (Electrodynamic Dust Shield) der NASA.
Die EDS-Technologie ist seit 2004 bei der NASA Kennedy in Arbeit und ist eine Ableitung des ursprünglich 1967 entwickelten Konzepts des elektrischen Vorhangs. Sie nutzt eine Kombination aus Elektroden und elektrischen Feldern, um Staub von Objekten wie Wärmestrahlern, Sonnenkollektoren, Kameralinsen, Raumanzügen, Stiefeln und Helmvisieren aufzunehmen und zu entfernen.
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Die ursprünglichen Tests für EDS im Weltraum fanden in Vakuumkammern statt und wurden verwendet, um Mondstaubproben von den Apollo-Missionen der NASA zu entfernen. Das erste Mal wurde es im Jahr 2019 im Rahmen der NASA-Materialien für die internationale Raumstation Experiment 11 in einem Dutzend verschiedener Glas-, Polyimid- und Prototyp-Raumanzugstoffplatten getestet.
Im Labor für Elektrostatik und Oberflächenphysik im Kennedy Space Center der NASA in Florida ist am 18. Januar 2023 ein elektrodynamischer Staubschutzschild (EDS) zu sehen. Der Staubschutzschild ist eine der Nutzlasten, die im Rahmen der NASA-Initiative Commercial Lunar Payload Services (CLPS) an Bord der Blue Ghost-Mondlandefähre von Firefly Aerospace fliegen werden. (Bildnachweis: NASA)
Ein kürzlich durchgeführtes Experiment war Teil der ersten Mondlandemission von Intuitive Machines, bei der die EDS-Technologie in zwei Linsen des EagleCam CubeSat-Kamerasystems eingesetzt wurde, das erfolgreich einige brauchbare Datensätze lieferte.
Die nächste Demonstration wird einen Mondlandeversuch im Rahmen des NASA-Programms Commercial Lunar Payload Services umfassen, das wissenschaftliche Nutzlasten der Behörde auf kommerzielle Mondlandegeräte schickt, mit dem Ziel, zukünftige Missionen des Artemis-Programms zu unterstützen.
Das EDS-System wird an Bord der Blue Ghost Mission 1 von Firefly Aerospace fliegen, die später im Jahr 2024 eine Mondlandefähre auf der Mondoberfläche absetzen wird. Insgesamt werden zehn Nutzlasten der Agentur mit der Blue Ghost Mission 1 zum Mond starten, darunter auch der EDS-Prototyp.
„Das Team hat ein enormes Maß an Arbeit und Hingabe investiert. EDS gilt als die führende Technologie und als das Beste, was wir für die Entfernung von Staub für Weltraumanwendungen haben“, sagte Bühler. „Es ist sehr aufregend, als spezielle Nutzlast auf einer Mission zum Mond zu fliegen.
