Sebiji gandum moondust digantung di ruang vakum Abba. Kredit gambar: NASA Klik untuk membesarkan
Setiap pagi, Mian Abbas memasuki makmalnya dan duduk untuk memeriksa - sebutir debu. Seperti Zen, dia mempelajari bintik yang sama yang digantung di dalam ruang vakum berukuran bola keranjang selama 10 hingga 12 hari.
Objek mikroskopik perhatiannya yang menarik bukan hanya zarah debu lama. Ini bulan. Satu demi satu, Abbas mengukur sifat butiran debu individu yang dikembalikan oleh angkasawan Apollo 17 pada tahun 1972 dan kapal angkasa sampel Luna-24 Rusia yang mendarat di Bulan pada tahun 1976.
"Eksperimen pada biji-bijian tunggal membantu kita memahami beberapa sifat aneh dan kompleks moondust," kata Abbas. Pengetahuan ini penting. Menurut Visi NASA untuk Penerokaan Angkasa, angkasawan akan kembali ke bulan menjelang 2018 – dan mereka harus menghadapi banyak bulan.
Selusin angkasawan Apollo yang berjalan di bulan antara tahun 1969 dan 1972 semuanya terkejut dengan betapa kelembutannya bulan. Debu mendapat segala-galanya, mengotori alat dan ruang angkasa. Peralatan dihitamkan oleh habuk yang diserap oleh cahaya matahari dan cenderung terlalu panas. Itu masalah sebenarnya.
Ramai penyelidik percaya bahawa moondust mempunyai masalah pelekat statik yang teruk: ia dicas elektrik. Pada siang hari, sinar ultraviolet (UV) yang kuat dari matahari mengetuk elektron keluar dari bubuk bubuk. Biji-bijian debu di permukaan cahaya bulan menjadi bermuatan positif.
Akhirnya, muatan menjijikkan menjadi begitu kuat sehingga biji-bijian diluncurkan dari permukaan "seperti bola meriam," kata Abbas, melengkung kilometer di atas bulan sehingga graviti membuat mereka jatuh kembali ke tanah. Bulan mungkin mempunyai suasana maya dari debu terbang ini, melekat pada angkasawan dari atas dan bawah.
Atau begitulah teori.
Tetapi adakah butiran debu bulan benar-benar menjadi bermuatan positif ketika diterangi oleh sinar ultraviolet? Sekiranya demikian, biji-bijian manakah yang paling banyak terkena - biji-bijian besar atau biji-bijian kecil? Dan apa yang dilakukan oleh moondust ketika dicas?
Ini adalah pertanyaan yang disiasat Abbas di "Laboratorium Plasma Dusty" di Pusat Sains dan Teknologi Angkasa Negara di Huntsville, Alabama. Bersama dengan rakan sekerja Paul Craven dan pelajar kedoktoran Dragana Tankosic, Abbas menyuntik sebutir debu bulan ke dalam ruang dan "menangkapnya" menggunakan medan kekuatan elektrik. (Penyuntik memberi butir sedikit pengisian, memungkinkannya ditangani oleh medan listrik.) Dengan butiran yang digantung secara harfiah di udara, mereka "mengepam ruang hingga 10-5 torr untuk mensimulasikan vakum bulan."
Seterusnya muncul bahagian yang memukau: Abbas memancarkan laser UV pada biji-bijian. Seperti yang dijangkakan, debu akan "terisi" dan ia mula bergerak. Dengan menyesuaikan medan elektrik ruang dengan berhati-hati, Abbas dapat memusatkan biji-bijian; dia dapat mengukur perubahan cajnya dan meneroka ciri-ciri menariknya.
Seperti angkasawan Apollo, Abbas telah menemui beberapa kejutan - walaupun percubaannya belum selesai.
"Kami telah menemui dua perkara," kata Abbas. "Pertama, cahaya ultraviolet mengenakan moondust 10 kali lebih banyak daripada ramalan teori. Kedua, biji-bijian yang lebih besar (1 hingga 2 mikrometer) mengisi lebih banyak daripada biji-bijian yang lebih kecil (0,5 mikrometer), sebaliknya dari teori yang diramalkan. "
Jelas, ada banyak yang perlu dipelajari. Sebagai contoh, apa yang terjadi pada waktu malam, ketika matahari terbenam dan sinar UV hilang?
Itu adalah separuh kedua eksperimen Abbas, yang diharapkan dapat dijalankannya pada awal tahun 2006. Daripada menyinari laser UV ke zarah bulan individu, dia merancang untuk mengebom debu dengan pancaran elektron dari senapang elektron. Mengapa elektron? Teori meramalkan bahawa debu bulan dapat memperoleh muatan negatif pada waktu malam, kerana dihujani oleh elektron bebas di angin suria - iaitu, zarah-zarah mengalir dari matahari yang melengkung di belakang bulan dan menghantam tanah gelap malam.
Ketika angkasawan Apollo mengunjungi Bulan 30+ tahun yang lalu, mereka mendarat di siang hari dan berangkat sebelum matahari terbenam. Mereka tidak pernah bermalam, jadi apa yang berlaku pada bulan selepas gelap tidak menjadi masalah. Ini akan berubah: Generasi penjelajah seterusnya akan bertahan lebih lama daripada angkasawan Apollo, akhirnya menubuhkan pos tetap. Mereka perlu tahu, bagaimana perilaku moondust sepanjang masa?
Nantikan jawapan dari Dusty Plasma Lab.
Sumber Asal: Siaran Berita NASA
