Kuupölyn mysteeri

Kun Neil Armstrong ja Buzz Aldrin palasivat Kuusta, heidän lastinaan oli lähes viisikymmentä kiloa kiveä ja maa-ainesta, jotka oli pakattu alumiinilaatikkoon, jonka tiivisteet oli suunniteltu pitämään yllä Kuun pinnan matalapaineista ympäristöä. Mutta Houstonissa sijaitsevassa Johnson Space Centerissä tutkijat huomasivat, että kuupöly oli tuhonnut tiivisteet.

Kuupöly on hienojakoista, kuin jauhetta, mutta se leikkaa kuin lasi. Se muodostuu, kun meteoroidit törmäävät kuun pinnalle kuumentaen ja murskaten kiviä ja likaa, jotka sisältävät piidioksidia ja metalleja, kuten rautaa. Koska tuuli tai vesi ei tasoita karheita reunoja, pienet rakeet ovat teräviä ja särmikkäitä, ja ne tarttuvat lähes kaikkeen.

Katso lisää

“Kuupölyn tunkeileva luonne on haastavampi tekninen suunnittelukysymys sekä terveysongelma uudisasukkaille kuin säteily”, kirjoitti Apollo 17:n astronautti Harrison (Jack) Schmitt vuonna 2006 ilmestyneessä kirjassaan “Paluu Kuuhun”. Pöly tahrasi avaruuspuvut ja söi pois kerroksia kuukengistä. Kuuden Apollolennon aikana yksikään kivilaatikko ei säilyttänyt tyhjiötiiviyttä. Pöly seurasi astronautteja myös takaisin aluksiinsa. Schmittin mukaan se haisi ruudilta ja vaikeutti hengittämistä. Kukaan ei tiedä tarkalleen, mitä mikroskooppisen pienet hiukkaset tekevät ihmisen keuhkoille.

Pöly ei ainoastaan peitä kuun pintaa, vaan se leijuu jopa kuudenkymmenen kilometrin korkeudella sen yläpuolella – osana sen eksosfääriä, jossa hiukkaset sitoutuvat kuuhun painovoiman vaikutuksesta, mutta ovat niin harvassa, että ne törmäävät harvoin. Kuusikymmentäluvulla Surveyor-luotaimet kuvasivat auringonnousun aikaan hehkuvan pilven, joka leijui juuri Kuun pinnan yläpuolella. Myöhemmin Apollo 17:n astronautti Gene Cernan havaitsi kuun kiertoradalla ollessaan samanlaisen ilmiön Kuun päivän ja yön rajalla, jota kutsutaan terminaattoriksi. Cernan piirsi sarjan kuvia, jotka havainnollistivat muuttuvaa pölymaisemaa; hiukkasvirrat ponnahtivat irti maasta ja leijuivat, ja näin syntynyt pilvi tarkentui, kun astronauttien kiertoradalla oleva alus lähestyi päivänvaloa. Koska pilvien muodostumiseen ja ylläpitämiseen ei ole tuulta, niiden alkuperä on jonkinlainen mysteeri. Oletetaan, että ne koostuvat pölystä, mutta kukaan ei täysin ymmärrä, miten tai miksi ne tekevät tehtävänsä.

On mahdollista, että terminaattoriviivalle – jossa auringonvalo ja varjo kohtaavat – muodostuu sähkökenttä, joka voi työntää pölyhiukkasia ilmaan. Boulderissa sijaitsevan Coloradon yliopiston fyysikko Mihály Horányi on osoittanut, että kuupöly voi todellakin reagoida tällaisiin sähkökenttiin. Hän kuitenkin epäilee, että mekanismi ei ole tarpeeksi vahva synnyttämään ja ylläpitämään salaperäisiä, hehkuvia pilviä.

Uuden tehtävän tietojen pitäisi auttaa tutkijoita löytämään parempi selitys. Vaikka on kulunut vuosikymmeniä siitä, kun amerikkalaiset astronautit ja mönkijät ovat tutkineet Kuuta, kuupöly kiinnostaa jälleen kerran, sillä kansainväliset ja kaupalliset avaruusohjelmat ovat ilmoittaneet useista mahdollisista robotti- ja ihmiskuukartoituksista. Syyskuussa NASA laukaisi pienen luotaimen, Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorerin eli LADEE:n, jonka tehtävänä on analysoida seuraavien kuukausien ajan pölyä ja molekyylejä, jotka ympäröivät maapallon ainoaa luonnollista satelliittia.

Luotain on suunnilleen pienen auton kokoinen, ja se on koteloitu aurinkopaneeleilla. Sen nokan päällä on kolme laatikkomaista instrumenttia: Horányin osittain suunnittelema pölylaskin ja kaksi kemiallista ilmaisinta, joilla tunnistetaan heliumin ja natriumin kaltaisia molekyylejä. Sen kyljestä työntyy esiin Lunar Laser Communication Demonstration, joka lähettää lasersäteen avulla tietoja, kuten suurten ja pienten hiukkasten lukumäärän ja sijainnin, takaisin Maahan. Se rikkoi hiljattain NASAn ja Kuun välisen nopeimman tiedonsiirron ennätyksen, sillä se lähetti tietoja lähes 240 000 kilometrin päähän kuudensadan kahdenkymmenenkahdenkymmenenkymmenen kahden megabitin sekuntinopeudella eli noin seitsemänkymmenenyhdenkertaisella nopeudella Yhdysvaltojen keskimääräiseen laajakaistayhteyteen nähden.

Kahdensadan kahdeksankymmenen miljoonan dollarin operaatio on hyvin ajoitettu, sillä LADEE:n ilmaisimet saavat suhteellisen tahrattoman kuvan Kuun pölyn tiheydestä ja kemiallisesta profiilista ennen odotettua liikennettä: Kiina, Intia, Japani ja Venäjä ovat ilmoittaneet laukaisevansa kuuluotaimia ja -mönkijöitä lähivuosina. Googlen Lunar X -palkinto haastaa insinöörit rakentamaan kameroilla varustetun miehittämättömän aluksen, joka laskeutuu kuuhun ja lähettää “kuulähetyksiä” takaisin maahan vuoteen 2015 mennessä. Golden Spike Company, toinen avaruusalan startup-yritys, tähtää miehitettyihin tehtäviin noin seuraavalla vuosikymmenellä.

Kun LADEE:n tehtävä on muutaman kuukauden kuluttua ohi, luotain liittyy kuuhun päivittäin putoavien viidentoista tonnin kosmisten aineiden tulvaan ja luo oman kuupölypilvensä juuri silloin, kun se säteilee viimeisetkin tietonsa takaisin Maahan.

Kate Greene on kirjailija ja hiljattain osallistunut HI-SEAS-nimisen nelikuukautisen simuloidun Mars-lennon miehistöön. Hän asuu San Franciscossa.

Kuva: SSPL/Getty.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.