Рубрики
Технологии

Учёные определили тип лунного грунта, по которому техника может ездить без опасной пыли

Эксперименты показали: «незрелый» реголит сохраняет структуру даже после сотен проходов колёс, что снижает риски для миссий на Луне

Возвращение на Луну в рамках программ Artemis, европейской Moon Village и китайско-российской ILRS ставит перед инженерами одну из самых сложных задач — как работать в условиях агрессивной лунной пыли. Реголит, покрывающий поверхность спутника, представляет серьёзную угрозу как для техники, так и для здоровья астронавтов, и его свойства становятся критическим фактором при планировании долговременного присутствия.

Лунный реголит — это не аналог земного грунта. Он сформирован за миллиарды лет под воздействием микрометеоритов и солнечного ветра, в условиях вакуума. В результате поверхность Луны покрыта чрезвычайно мелкими частицами силикатов и металлов. Эти частицы электростатически заряжены, легко поднимаются в воздух при посадках и движении техники и прилипают к любым поверхностям. Попадая в механизмы, они вызывают износ, а при вдыхании могут приводить к респираторным проблемам и потенциально долгосрочным повреждениям.

В новом исследовании геофизики показали, что свойства реголита существенно зависят от степени его «зрелости». Так называемый «незрелый» реголит — с более крупными зёрнами и меньшей степенью космического выветривания — ведёт себя иначе: он менее склонен к образованию пылевых облаков при механическом воздействии.

Работу провели Ванеса Мунис Льоренс и Майкл Лукас — аспирант по лунной петрологии Университета Нотр-Дам и научный сотрудник лаборатории Exolith при Университете Центральной Флориды. Результаты были представлены на конференции Lunar and Planetary Science Conference 2026.

Ключевое различие связано с процессами космического выветривания. Со временем поверхность Луны подвергается ударам микрометеоритов и воздействию солнечного ветра, что измельчает частицы и приводит к образованию наночастиц железа (npFe). Такой «зрелый» реголит становится более мелким, абразивным и электростатически активным. Особенно опасен он в районе бассейна Южный полюс — Эйткен, где планируются будущие миссии: там пыль легко проникает в оборудование и нарушает его работу.

Иллюстрация: NASA / Daniel Rutter

Чтобы проверить, как реголит реагирует на движение техники, исследователи провели серию испытаний с использованием реальных конструкций колёс луноходов. Эксперименты выполнялись на инженерном аналоге реголита LHS-1E, соответствующем «незрелому» грунту лунных высокогорий и полярных регионов.

Испытания проходили на установке RIDER в лаборатории Exolith. Использовались три типа колёс: прототип Astrobotic Polaris, прототип Resource Prospector (аналог для будущего ровера VIPER) и копия колёс лунного автомобиля программы Apollo. Каждое колесо совершало до 900 проходов по слою реголита толщиной около 35 см в условиях, имитирующих лунную гравитацию.

Образцы грунта отбирались до начала эксперимента и после каждых 100 проходов. Учёные анализировали размер и форму частиц, чтобы понять, происходит ли их разрушение и образование более мелкой пыли.

Результаты показали, что даже после 900 проходов структура реголита практически не изменилась. Зафиксированы лишь незначительные вариации, связанные с конструкцией колёс и используемыми материалами — металлом или углеродным волокном. В целом же частицы не разрушались до более мелкой фракции, что означает отсутствие значительного роста пылеобразования.

Авторы отмечают, что эти данные имеют прямое значение для будущих миссий. Роверы будут играть ключевую роль в исследовании лунной поверхности, особенно в районах высокогорий и южного полюса. Понимание того, какие типы реголита позволяют минимизировать образование пыли, даёт возможность заранее планировать маршруты, выбирать площадки и снижать риски для техники и экипажа.

Фактически речь идёт о первом экспериментальном подтверждении того, что часть лунной поверхности может быть пригодна для создания устойчивых транспортных маршрутов без критического ухудшения условий из-за пыли.