От Pokrovsky~stanislav
К Galina
Дата 02.08.2008 12:40:29
Рубрики Прочее; Крах СССР; Манипуляция;

Правильно!

>Протерли тряпочкой перед тем, как сфотографировать.

В салоне, где делались снимки специально озаботились тем, чтобы все выглядело натурально по-лунному. Раз, считали, на Луне нет атмосферы и пыли, поверхности обязаны сохранять первозданный зеркальный блеск.

Про пыль узнали позже. А вопрос об энергиях связи между атомами на поверхностях, лишенных адсорбированных слоев воздушных молекул, встал в 80-е.
В то, что пылевая частица на Луне должна прикипать к поверхности так, что никакой тряпочкой не смахнешь, защитники и по сей день отказываются поверить. Потому как это бомба под буквально весь "лунный" фотоматериал.
Прикипевшая пыль, образовавшаяся в момент посадки и летящая во всех направлениях - из-за столкновений частичек между собой, отражения от камней на поверхности, из-за доворотов в турбулентном газовом потоке от двигателя, - должна покрывать лунный модуль.
Пыль должна сделать серой поверхность луномобиля и незеркальными светофильтры скафандров.

Но... американцы в 60-е категорически не желали следовать завету великого Кеннеди - учить физику. И потому просто не могли заподозрить, какую подлость им приготовила лунная природа.
От Galina
К Pokrovsky~stanislav (02.08.2008 12:40:29)
Дата 02.08.2008 13:30:29

Re: Правильно!

>В то, что пылевая частица на Луне должна прикипать к поверхности так, что никакой тряпочкой не смахнешь, защитники и по сей день отказываются поверить.

>Прикипевшая пыль, образовавшаяся в момент посадки и летящая во всех направлениях - из-за столкновений частичек между собой, отражения от камней на поверхности, из-за доворотов в турбулентном газовом потоке от двигателя, - должна покрывать лунный модуль.

Стасик,

Если, по-вашему, лунная пыль "прикипает" так, что ее никакой тряпочкой не смахнешь, то каким образом эта пыль "разлетается"?
От Pokrovsky~stanislav
К Galina (02.08.2008 13:30:29)
Дата 02.08.2008 14:35:50

Re: Правильно!

>Стасик,

Давайте лучше - Станислав. Все-таки мне почти 49, а не 13-14.

>Если, по-вашему, лунная пыль "прикипает" так, что ее никакой тряпочкой не смахнешь, то каким образом эта пыль "разлетается"?

Интересно, что я как раз сталкивался с подобным процессом - когда взрывалась излишне напряженная корка износостойкого покрытия.

Спекшиеся частицы реголита на поверхности Луны постоянно подвергаются бомбардировке солнечным ветром и насыщаются атомами водорода. Это приводит к тому, что они механически напряжены. Атомы и ионы водорода, сидящие в междоузлиях решетки кристаллов лунных минералов, - распирают эту решетку, кристаллик давит на такой же, тоже подвергающийся сильному внутрекристаллическому давлению.

В земных условиях аналог - накопление водорода до соотношения 1:1 с атомами металла в палладии или титане. При достижении водородно-металлического атомного соотношения около 1:1 - эти металлы просто трескаются. Понятно, что неметаллические кристаллики минералов заметно более хрупкие, чем палладий и титан и требуют для фрагментации значительно меньших концентраций водорода.

Воздействие солнечного нагрева по утрам после 14-дневной лунной ночи - приводит к возникновению дополнительных термических напряжений и возникновению микровзрывов, выбрасывающих частички реголита с довольно значительной скоростью - до уровня космических скоростей. Лунная пыль зафиксирована на высотах в несколько километров.

Но поводом для микровызрывов и микрорасколов, выбрасывающих частички, может быть и механическое воздействие на напряженный материал: давление газов двигателя, давление ноги, давление колес луномобиля(или советского лунохода).

Сразу об аналогах.
Напряженная корка неправильно нанесенного износостойкого покрытия реагирует на прикосновение пальца взрывом с выбрасыванием фрагментов покрытия. По рукам лупит больно -до крови.

Тоже - на стекле, оплавленном лазерным лучом. В нем образуются напряжения на уровне прочности. Прикосновение -и взрыв, выбрасывающий мелкие острые иголочки стекла, впивающиеся в кожу экспериментатора. Проверено на собственной шкуре.

Если же напряжения созданы не оплавлением, а импульсным лазерным воздействием с малой глубиной проникновения, то происходит взрывообразная фрагментация на неправильной формы пирамидки с острым углом внутри стекла. В моих экспериментах высота пирамидок составляла около 15-20 микрон. Основание - площадки плоской поверхности диаметром неправильного многоугольника масштаба 50-60 микрон(опубликовано около 1997 года в "Физике и химии обработки материалов" - сейчас точно не могу вспомнить номер, а флэшку, в которой список публикаций, сейчас некуда вставить - соответствующее гнездо занято оборудованием сына).

В экспериментах В.Н.Смирнова из ленинградского ГОИ на щелочно-галоидных кристаллах с поглощающими неоднородностями на поверхности - аналогичный эффект взрывообразного выброса хрупко выломанных фрагментов из монокристаллов. Публиковались эти материалы в "Журнале технической физики" во второй половине 80-х

Газы двигателя создают еще один эффект.
Реголит - весьма пористый. Сжатые, имеющие высокую скорость газы реактивного посадочного двигателя проникают в реголит, накапливаются в нем при довольно значительном давлении(удвоенное давление фронта ударной волны, возникающее при отражении УВ от поверхностей). После окончания действия этого давления со стороны струи, газы, накопившиеся в корке реголита, стараясь расшириться в сторону вакуума, взрывают эту корку, выбрасывая частички во всех возможных направлениях.

Как видите, сторона "опровергателей" к подобным вопросам достаточно хорошо подготовлена.
От Galina
К Pokrovsky~stanislav (02.08.2008 14:35:50)
Дата 02.08.2008 15:05:25

Re: Правильно!



>Спекшиеся частицы реголита на поверхности Луны постоянно подвергаются бомбардировке солнечным ветром и насыщаются атомами водорода. Это приводит к тому, что они механически напряжены.
>Воздействие солнечного нагрева по утрам после 14-дневной лунной ночи - приводит к возникновению дополнительных термических напряжений и возникновению микровзрывов, выбрасывающих частички реголита с довольно значительной скоростью - до уровня космических скоростей.

Станислав,

Почему же лунная пыль, привезенная на Землю советскими луноходами не была ни спекшейся, и не взорвалась от "напряжения"?
От Pokrovsky~stanislav
К Galina (02.08.2008 15:05:25)
Дата 02.08.2008 17:39:27

Re: Правильно!

>Станислав,

>Почему же лунная пыль, привезенная на Землю советскими луноходами не была ни спекшейся, и не взорвалась от "напряжения"?

А Вы видели фотографии изъятия советского реголита из контейнера? Я не знаю, куда она пропала из Сети. Кстати, вскоре после того, как я впервые указал на необходимость сильного прилипания. Так вот, там все было заросшим лунной пылью.

В дальнейшем в азотной атмосфере, в которой реголит сохраняется на Земле, поверхность частиц покрывается адсорбированным азотом. И более сильно прилипать частицы не могут. Все просто.

Напряженность реголита, имевшая место быть в момент изъятия, - релаксирует именно тогда, когда реголит забирается станцией. Т.е. механическое воздействие того же бура - есть спусковой крючок для всех реакций.

Которые, впрочем, касаются не всей колонки, а только поверхностных слоев(!) - на это обратите внимание.

Бомбардирующий поверхность Луны поток протонов имеет типичные энергии 1000 эВ. И потому глубоко проникающим быть не может. Он наполняет междоузлия кристаллов именно и только поверхностных слоев реголита. А ниже водород проникает уже с поверхности за счет диффузии. И располагаться должен не в междоузлиях, а преимущественно по границам зерен да по вакансиям кристаллов.
От Galina
К Pokrovsky~stanislav (02.08.2008 17:39:27)
Дата 02.08.2008 19:01:16

Re: Правильно!

>Напряженность реголита, имевшая место быть в момент изъятия, - релаксирует именно тогда, когда реголит забирается станцией. Т.е. механическое воздействие того же бура - есть спусковой крючок для всех реакций.

Станислав,

А когда пыль тряпочкой стирают, напряженность реголита релаксирует?
От Pokrovsky~stanislav
К Galina (02.08.2008 19:01:16)
Дата 02.08.2008 19:55:41

Re: Правильно!

>А когда пыль тряпочкой стирают, напряженность реголита релаксирует?

Правильный вопрос.

Если на поверхность Сервейера, покрывавшегося частичками пыли в течении 3 лет, действует солнечный ветер, то эта корка слипшихся друг с другом пылевых частиц - может оказаться в сильно напряженном состоянии. Почему бы и нет?

И не исключено, что при попытке стереть тряпочкой - может сама выстреливать пылевыми частичками. Которые мертво вопьются астронавту в светофильтр скафандра и в саму ткань скафандра.

Впрочем, такая релаксация не восстановит зеркальность поверхности Сервейера.
От Дядюшка ВВ
К Pokrovsky~stanislav (02.08.2008 19:55:41)
Дата 02.08.2008 23:13:44

Re: Правильно!

Покровский, а лазерные отражатели на Луне почему не запылились? Или нету их там?
От Pokrovsky~stanislav
К Дядюшка ВВ (02.08.2008 23:13:44)
Дата 03.08.2008 00:18:42

Re: Правильно!

>Покровский, а лазерные отражатели на Луне почему не запылились? Или нету их там?

Я на этот вопрос в ходе дискуссии дал ответ.
Сублимация частичек пыли и поверхностных слоев стекла(или кварца) в глубоком лунном вакууме за счет дневного нагрева. Оценку скорости сублимации для кварца приводил.
Небольшие нарушения геометрии внешней поверхности отражателя при этом - мало влияют на собственно отражательные свойства. Зеркальный слой - внутри отражателя.

Отличие от запыления металлических поверхностей.
Серьезных химических реакций между родственными химически частицами реголита и кварцем(стеклом) поверхности отражателей не происходит.
Между металлом и частичками - реакции по типу реакций СВС происходят. Металл окисляется за счет кислорода из молекулы диоксида кремния. При этом серьезно поражается именно отражающая зеркального блеска поверхность.
От Galina
К Pokrovsky~stanislav (03.08.2008 00:18:42)
Дата 03.08.2008 07:51:19

Re: Правильно!

Станислав,

А мне кажется, что на фотографии эта штуковина http://ilewg.lpi.usra.edu/resources/apollo/frame/?AS12-48-7117 выглядит довольно таки пыльной. Смотрите, верх ее гораздо темнее (грязнее, запыленнее), чем бока.
От Pokrovsky~stanislav
К Galina (03.08.2008 07:51:19)
Дата 03.08.2008 12:45:12

Re: Правильно!

>Станислав,

>А мне кажется, что на фотографии эта штуковина http://ilewg.lpi.usra.edu/resources/apollo/frame/?AS12-48-7117 выглядит довольно таки пыльной. Смотрите, верх ее гораздо темнее (грязнее, запыленнее), чем бока.

1) Это, скорее, не грязнее/запыленнее, - а вид при другом угле падающего на поверхность освещения и собственно видимости поверхности. Косинусы разные.
2) Как раз разной запыленности вертикального и горизонтального мы и не должны наблюдать. Поскольку сила сцепления частичек с поверхностью слишком велика в сопоставлении с гравитацией.
От Galina
К Pokrovsky~stanislav (03.08.2008 12:45:12)
Дата 04.08.2008 06:27:02

Re: Правильно!


>1) Это, скорее, не грязнее/запыленнее, - а вид при другом угле падающего на поверхность освещения и собственно видимости поверхности. Косинусы разные.
>2) Как раз разной запыленности вертикального и горизонтального мы и не должны наблюдать. Поскольку сила сцепления частичек с поверхностью слишком велика в сопоставлении с гравитацией.

Станислав,

Почему это мы не должны наблюдать разной запыленности вертикального и горизонтального? Вы когда-нибудь вытирали пыль в квартире? Всегда горизонтальные поверхности пылятся больше. Пыль ведь падает на предмет сверху, а не летит на предмет сбоку.
От Pokrovsky~stanislav
К Galina (04.08.2008 06:27:02)
Дата 04.08.2008 12:41:20

Re: Правильно!

>Почему это мы не должны наблюдать разной запыленности вертикального и горизонтального? Вы когда-нибудь вытирали пыль в квартире? Всегда горизонтальные поверхности пылятся больше. Пыль ведь падает на предмет сверху, а не летит на предмет сбоку.

Даже на Земле пыль летит на предмет со всех сторон. Пылевые частички в земном воздухе малоподвижны и находятся преимущественно в броуновском движении.

Вопрос о сцеплении с поверхностью.

На Земле при слабом сцеплении между собой адсорбированных газовых слоев на предмете и на частичке(масштаба 0.01 эВ) - слишком велика разница между горизонтальной поверхностью, к которой частичку прижимает сила тяжести, -и вертикальной, где сцепление только слабое ван-дер-ваальсово.

На Луне пыль в воздухе не висит, поскольку самого воздуха нет. А летает во все стороны с заметными скоростями. Причин для различий между направлениями нет. Даже направление сверху вниз - наименее вероятное, поскольку быстрые частички выбрасываются именно с поверхности Луны.

При соприкосновении с поверхностью сразу образуется прямая межатомная связь с энергией связи масштаба 1-2 эВ. Против которой лунная и даже земная силы тяжести - безнадежно слабы. Частичка в любом случае остается на поверхности. Ее сможет сбить только быстрая частичка сопоставимой массы.
От Galina
К Pokrovsky~stanislav (04.08.2008 12:41:20)
Дата 05.08.2008 07:35:06

Re: Правильно!

Станислав,

Может быть в том месте, где стояла эта штуковина, было мало пыли? Может быть, там кругом твердый грунт? И поэтому эта штуковина так мало запылилась?
От Pokrovsky~stanislav
К Galina (05.08.2008 07:35:06)
Дата 06.08.2008 16:28:35

Re: Правильно!

>Станислав,

>Может быть в том месте, где стояла эта штуковина, было мало пыли? Может быть, там кругом твердый грунт? И поэтому эта штуковина так мало запылилась?

А твердый грунт чем физически отличается?

Его не бомбит солнечный ветер? Он не подвергается воздействию перепадов температур(ночь/день)? На него не выпадают пылевые частицы, выброшенные по всевозможным механизмам со всей поверхности Луны?
От Galina
К Pokrovsky~stanislav (06.08.2008 16:28:35)
Дата 08.08.2008 08:42:35

Re: Правильно!


>Его не бомбит солнечный ветер? Он не подвергается воздействию перепадов температур(ночь/день)? На него не выпадают пылевые частицы, выброшенные по всевозможным механизмам со всей поверхности Луны?

Станислав,

Твердый грунт разрушается медленнее, чем мягкий.

Говорят, что на Луне скопился слой пыли в несколько сантиметров толщиной. И все эти несколько сантиметров скопились за несколько миллиардов лет.

У меня вопрос. Какой толщины слой пыли должен был отложиться на этой штуковине за 2 года?
От Pokrovsky~stanislav
К Galina (08.08.2008 08:42:35)
Дата 08.08.2008 16:31:41

Re: Правильно!

>Говорят, что на Луне скопился слой пыли в несколько сантиметров толщиной. И все эти несколько сантиметров скопились за несколько миллиардов лет.

А еще говорят, что слой реголита - смеси мелкодробленных лунных пород, который собственно и есть продукт осаждения всевозможных частиц, выбитых по всевозможными причинам из Луны,- составляет несколько метров.

Глубина взятия реголита советским лунным буром, если мне память не изменяет, достигла 2.5 метров.

Впрочем, это к делу не относится.

>У меня вопрос. Какой толщины слой пыли должен был отложиться на этой штуковине за 2 года?

Это тоже к делу не относится.

Оптические характеристики зеркальной металлической поверхности становятся неприемлемыми не за счет толщины осевшей пыли, а за счет необратимого разрушения зеркальной поверхности химическими реакциями с участием этой пыли.

И, как продемонстрировал один из первых Сервейеров, месяца для этого вполне достаточно.

Почему все-таки темп накопления пыли(реголита) не имеет к этому никакого отношения? - Потому как существует динамическое равновесие. Сколько выпало, столько в следующий цикл поднялось над поверхностью. Темп накопления пыли собственно на поверхности Луны может быть очень малым, нулевым или даже отрицательным(за счет вылета части лунного вещества в атомизированной форме со скоростью больше лунной второй космической). И однозначно много меньшим, чем оборот пыли. - По аналогии с кругооборотом воды в природе. За год где-нибудь в Ленкорани выпадает 11 метров осадков, а а средняя высота среза воды в озерах и болотах - веками практически не меняется.

Но для зеркальной металлической поверхности, с которой пыль реагирует химически, - этот поток серьезен. Равно как на Земле дожди серьезны для полированной поверхности, скажем, мрамора и тем более крупного кристалла поваренной соли. Через парочку летних дождей или после одного мелкого, но долгого осеннего поверхность поваренной соли перестанет быть зеркальной. А за столетия полированные мраморные статуи превращаются в сплошь изъеденные крупными, до сантиметровых размеров, язвами-раковинами. Что можно, например, наблюдать на архитектурных украшениях 17-18 веков.

Вот так и получается, что оценка воздействия пыли на зеркальные поверхности Сервейера не имеет никакого отношения к темпу накопления пыли на поверхности. Но - имеет самое прямое отношение к объему лунного суточного оборота пыли.
И на Сервейере же показано: одного месяца достаточно для потери поверхностью зеркальности.
От Galina
К Pokrovsky~stanislav (08.08.2008 16:31:41)
Дата 09.08.2008 09:13:31

Re: Правильно!


>И на Сервейере же показано: одного месяца достаточно для потери поверхностью зеркальности.


Понятно.

Спасибо большое, Станислав, за столь подробные и интересные объяснения. :о))
От Дмитрий Кропотов
К Galina (08.08.2008 08:42:35)
Дата 08.08.2008 12:21:06

Re: Правильно!

Привет!

>>Его не бомбит солнечный ветер? Он не подвергается воздействию перепадов температур(ночь/день)? На него не выпадают пылевые частицы, выброшенные по всевозможным механизмам со всей поверхности Луны?
>
>Станислав,

>Твердый грунт разрушается медленнее, чем мягкий.

>Говорят, что на Луне скопился слой пыли в несколько сантиметров толщиной. И все эти несколько сантиметров скопились за несколько миллиардов лет.

>У меня вопрос. Какой толщины слой пыли должен был отложиться на этой штуковине за 2 года?
Это сравнение неправомерное. На штуковине пыль не копилась (как она копилась на Луне за миллиарды лет), а оседала уже накопленная за миллиарды лет и поднятая за во время пыльных бурь. И та, которая осела - ее так просто не стряхнуть.

Что касается того, каково количество пыли, поднимаемоем над Луной пыльными бурями - какие-то количественные оценки мне неизвестны. Но, судя по высоте подъема пыли и наблюдению ее на космических снимках - довольно много.
Возможно, можно вычислить кол-во пылинок в объеме пространства по степени прохождения через облако пыли света, который виден на фотографиях пылевых бурь?

От пыли прекратил работу Луноход.
http://www.space.hobby.ru/projects/lunochod1.html
"
Последнее сообщение ТАСС о движении аппарата было датировано 9 мая. Говорилось, что луноход начал движение от разлома Прямой на восток к мысу Дальний. Судя по всему, было пройдено лишь 800 м. Там луноход и остался. Погубил его все-таки кратер. Не по вине экипажа,- а просто из-за ограниченных технических возможностей аппарата, произошла аварийная ситуация. Вот как о ней рассказывал О.Г.Ивановский:

- Это произошло при движении в очень сложных условиях внутри одного из кратеров. На стенке этого кратера притаился еще один, вторичный, маленький. Это самое подлое на Луне. Чтобы выбраться из этого паршивого кратера оператор-водитель принял вместе с экипажем решение луноход сдать назад. А солнечная панель была откинута. И получилось так, что крышкой солнечной панели он въехал в стенку этого невидимого, ведь камеры смотрели только вперед, кратера. Он черпнул лунного грунта на солнечную панель. А после того, как выбрались, решили эту панель закрыть. Но лунная пыль такая противная, что ее так просто не стрясешь. За счет запыления солнечной батареи упал зарядный ток. а из-за того, что пыль стряслась на радиатор, нарушился тепловой режим.

В итоге в этом злополучном кратере Луноход-2 и остался. Все попытки спасти аппарат закончились ничем. 3 июня было передано сообщение ТАСС о завершении работ с луноходом. Это был "официальный некролог". Однако и Луноход-2 смог превысить отпущенные ему ресурсом три месяца.
"


Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru
От Galina
К Дмитрий Кропотов (08.08.2008 12:21:06)
Дата 09.08.2008 09:15:44

Re: Правильно!

Спасибо, Дмитрий, очень интересные сведения.