Pada tahun-tahun mendatang, NASA akan kembali ke Bulan untuk pertama kalinya sejak Era Apollo. Daripada menjadi operasi "jejak kaki dan bendera", Project Artemis dimaksudkan untuk menjadi langkah pertama dalam menciptakan keberadaan manusia yang berkelanjutan di Bulan. Secara semula jadi, ini menghadirkan sejumlah cabaran, yang paling tidak ada kaitannya dengan regolith lunar (alias moondust). Atas sebab ini, NASA sedang menyiasat strategi untuk mengurangkan ancaman ini.
Seperti yang dapat dibuktikan oleh Robert A. Heinlein, Bulan adalah perempuan simpanan yang keras! Ia mengalami julat suhu permukaan yang melampau, dari suhu tinggi 117 ° C (242 ° F) hingga suhu terendah -173 ° C (-279 ° F). Tidak ada atmosfer dan medan magnet pelindung untuk dibahas, yang bermaksud bahawa angkasawan akan terdedah kepada sejumlah besar radiasi di Bulan - antara 110 hingga 380 mSv setahun, dibandingkan dengan rata-rata 2.4 mSv di Bumi.
Namun, moondust sangat menyusahkan kerana cara ia berbentuk tidak teratur dan tajam. Debu ini dibentuk oleh hentaman meteorit berjuta-juta tahun yang mencairkan bahan silikat dan mencipta serpihan kecil pecahan kaca dan mineral. Untuk memperburuk keadaan, ia mematuhi segala yang disentuhnya, termasuk ruang angkasa (seperti yang diperhatikan oleh angkasawan Apollo).
Ini bukan hanya disebabkan oleh fakta bahawa zarah debu mempunyai tepi yang bergerigi, tetapi juga kerana cas elektrostatiknya. Pada siang hari Bulan, sinaran ultraviolet dari Matahari menyebabkan elektron hilang oleh lapisan debu atas, memberikannya muatan positif bersih. Di sekitar kutub dan sisi gelap, plasma suria menyebabkan regolith mengambil elektron, memberikannya cas negatif bersih.
Akibatnya, debu ini bukan sahaja menimbulkan ancaman besar kepada mesin yang mempunyai bahagian yang bergerak (seperti radiator), tetapi juga boleh mengganggu elektronik dengan membina cas elektrostatik. Untuk mengatasi hal ini, para penyelidik NASA telah mengembangkan lapisan canggih yang dapat digunakan pada semua perkara dari ISS dan kapal angkasa hingga satelit dan ruang angkasa.
Lapisan ini dikembangkan oleh ahli teknologi Goddard Vivek Dwivedi dan Mark Hasegawa sebagai sebahagian daripada program Dynamic Response of the Lingkungan di Asteroid, Bulan, dan bulan Mars (DREAM2). Lapisan terdiri daripada lapisan atom titanium oksida, yang digunakan untuk mengeringkan pigmen cat menggunakan kaedah yang dikenali sebagai teknologi canggih yang disebut pemendapan lapisan atom.
Proses ini, yang biasa digunakan untuk keperluan industri, melibatkan meletakkan substrat (dalam hal ini, titanium oksida) di dalam ruang reaktor dan menggerakkan pelbagai jenis gas untuk membuat lapisan yang tidak lebih tebal daripada satu atom. Pada asalnya, lapisan ini bertujuan untuk melindungi elektronik kapal angkasa ketika mereka terbang melalui awan plasma konduktif di magnetosfera Bumi - juga hasil dari angin suria.
Untuk menguji lapisan, Dwivedi dan pasukannya telah menyiapkan palet eksperimen yang ditutup dengan wafer bersalut, yang kini sedang terkena plasma di Stesen Angkasa Antarabangsa. Dikombinasikan dengan apa yang kita ketahui mengenai debu bulan, lapisan ini dapat memberi makna perbezaan antara kejayaan dan kegagalan masa depan, bukan hanya dengan Artemis, tetapi dengan rancangan jangka panjangnya. Seperti yang dikatakan oleh Farrell:
“Kami telah melakukan sejumlah kajian yang menyelidiki debu bulan. Penemuan utama adalah menjadikan kulit luar ruang angkasa dan sistem manusia lain konduktif atau disipatif. Kami, sebenarnya, mempunyai syarat kekonduksian yang ketat pada kapal angkasa kerana plasma. Idea yang sama berlaku untuk ruang angkasa. Matlamat masa depan adalah untuk teknologi menghasilkan bahan kulit konduktif, dan ini sedang dikembangkan. "
Ke depan, Farrell, Dwivedi, dan rakan mereka merancang untuk meningkatkan lagi kemampuan pemendapan lapisan atom mereka. Ini memerlukan reaktor yang lebih besar untuk meningkatkan hasil pigmen pengurangan cas, yang ingin mereka bina. Setelah selesai, langkah seterusnya akan melibatkan pengujian pigmen pada ruang angkasa.
"Membangun sistem pemendapan lapisan atom bervolume besar untuk membuat kit yang dapat melapisi kawasan permukaan yang besar, seperti permukaan rover, untuk pengujian dapat lebih memanfaatkan teknologi untuk eksplorasi bulan," kata Farrell. Ini sememangnya benar memandangkan keinginan NASA untuk bekerjasama dengan rakan antarabangsa untuk mewujudkan pos tetap di sekitar wilayah kutub selatan Bulan.
