Китайські вчені побудує дослідницьку установку «штучний місяць», яка дозволить їм моделювати середовище з низькою гравітацією за допомогою магнетизму.
Об’єкт, офіційний запуск якого намічений на цей рік, використовуватиме потужні магнітні поля всередині вакуумної камери діаметром 60 см, щоб змусити гравітацію «зникнути». Вчені надихалися ранішим експериментом, у якому використовувалися магніти для левітації жаби.
Лі Жуйлінь, інженер-геотехнік з Китайського університету гірничої справи та технологій, повідомив виданню South China Morning Post, що камера, яка буде заповнена камінням та пилом, щоб імітувати місячну поверхню, є «першою у своєму роді у світі» і що вона зможе підтримувати такі умови низької гравітації стільки, скільки буде потрібно.
Вчені планують використовувати об’єкт для тестування технології в умовах тривалої низької гравітації, перш ніж її відправлять на Місяць, де гравітація становить лише одну шосту від її сили на Землі. Це дозволить їм згладити будь-які технічні неполадки, а також перевірити, чи виживуть певні споруди на поверхні Місяця, і оцінити життєздатність там людського поселення.
«Деяким експериментам, таким як випробування на удар, потрібно всього кілька секунд [у симуляторі]», – сказав Лі. Але інші, такі як випробування на повзучість, можуть зайняти кілька днів. Випробування на повзучість вимірює, наскільки матеріал деформуватиметься при постійній температурі та навантаженні.
За словами дослідників, натхнення для створення камери прийшло від Андре Гейма, фізика з Манчестерського університету у Великій Британії, який отримав сатиричну Шнобелівську премію у 2000 році за розробку експерименту, під час якого жаба левітувала за допомогою магніту.
Трюк з левітацією, використаний Геймом, а тепер і в камері зі штучним місяцем, заснований на ефекті, що називається діамагнітною левітацією. Атоми складаються з атомних ядер та крихітних електронів, що обертаються навколо них у вигляді маленьких петель струму, ці рухомі струми, своєю чергою, утворюють крихітні магнітні поля. Зазвичай випадково орієнтовані магнітні поля всіх атомів в об’єкті, незалежно від того, чи вони належать краплі води або жабі, нейтралізуються, і матеріальний магнетизм не виявляється.
Однак прикладіть зовнішнє магнітне поле до цих атомів, і все зміниться: електрони змінять свій рух, створюючи власне магнітне поле, що протидіє прикладеному полю. Якщо зовнішній магніт досить сильний, магнітна сила відштовхування між ним і полем атомів стане досить потужною, щоб подолати гравітацію і підняти об’єкт — чи то передова частина місячної техніки, чи то збита з пантелику амфібія — у повітря.
Випробування, проведені в камері, будуть використані для інформування китайської програми дослідження Місяця Chang’e, названої на честь китайської богині Місяця. Ця ініціатива включає місію Chang’e-4, яка висадила ровер на зворотному боці Місяця у 2019 році, і Chang’e-5, яка взяла зразки гірських порід з поверхні Місяця у 2020 році. Китай також заявив, що до 2029 року створить місячну дослідницьку станцію на південному полюсі Місяця.
Читайте також:
- NASA готує мегаракети SLS до польотів на Місяць з екіпажем
- Amazon Alexa стане цифровим помічником NASA у космічній місії Artemis I