Et enkelt korn med moondust henger hengende i Abbas vakuumkammer. Bildekreditt: NASA Trykk for større bilde
Hver morgen kommer Mian Abbas inn på laboratoriet sitt og setter seg ned for å undersøke - en eneste støvmotte. Zen-aktig studerer han den samme flekken som er hengt inne i et vakuumkammer i basketballstørrelse i så lenge som 10 til 12 dager.
Den mikroskopiske gjenstanden for hans rapt oppmerksomhet er ikke bare noen gammel støvpartikkel. Det er moondust. Én etter én måler Abbas egenskapene til individuelle støvkorn som ble returnert av Apollo 17-astronauter i 1972 og det russiske Luna-24 prøve-retur romfartøyet som landet på Månen i 1976.
"Eksperimenter med enkeltkorn hjelper oss å forstå noen av de rare og komplekse egenskapene til moondust," sier Abbas. Denne kunnskapen er viktig. I følge NASAs Vision for Space Exploration, vil astronauter være tilbake på månen innen 2018 - og de må takle mye moondust.
Tusenvis av Apollo-astronauter som gikk på månen mellom 1969 og 1972, ble alle overrasket over hvor "klissete" moondust var. Støv fikk på alt, begroing av verktøy og romdrakter. Utstyr svertet av støv absorberte sollys og hadde en tendens til å overopphetes. Det var et reelt problem.
Mange forskere mener at moondust har et alvorlig tilfelle av statisk klamring: den er elektrisk ladet. På månen om dagen banker intens ultrafiolett (UV) lys fra solen elektroner ut av det pulverformige kornet. Støvkorn på månens dagsbelyste overflate blir dermed positivt ladet.
Etter hvert blir de frastøtende anklagene så sterke at korn blir lansert fra overflaten "som kanonkuler," sier Abbas, og lyser seg over kilometer over månen til tyngdekraften får dem til å falle tilbake til bakken. Månen kan ha en virtuell atmosfære av dette flyvende støvet, som holder seg til astronauter ovenfra og under.
Eller så går teorien.
Men blir korn av månestøv virkelig positivt ladet når de blir opplyst av ultrafiolett lys? I så fall, hvilke korn er mest berørt - store korn eller lite korn? Og hva gjør moondust når det blir ladet?
Dette er spørsmål Abbas etterforsker i sitt "Dusty Plasma Laboratory" ved National Space Science and Technology Center i Huntsville, Alabama. Sammen med kollegene Paul Craven og doktorgradsstudenten Dragana Tankosic, injiserer Abbas et enkelt korn med månestøv i et kammer og "fanger" det ved bruk av elektriske kraftfelt. (Injektoren gir kornet en svak ladning, slik at det kan håndteres av elektriske felt.) Med kornet som er opphevet bokstavelig talt i luften, "pumper de kammeret ned til 10-5 torr for å simulere månevakuum."
Neste kommer den fascinerende delen: Abbas lyser en UV-laser på kornet. Som forventet blir støvet "ladet opp" og det begynner å bevege seg. Ved å justere kammerets elektriske felt med omhyggelig omhu, kan Abbas holde kornet sentrert; han kan måle dens endrede ladning og utforske dens fascinerende egenskaper.
I likhet med Apollo-astronautene har Abbas allerede oppdaget noen overraskelser - selv om eksperimentet hans ennå ikke er gjort halvparten.
"Vi har funnet to ting," sier Abbas. For det første lader ultrafiolett lys 10 ganger mer enn teorien forutsier. For det andre lader større korn (1 til 2 mikrometer over) mer enn mindre korn (0,5 mikrometer), akkurat det motsatte av hva teorien forutsier. ”
Det er klart det er mye å lære. Hva skjer for eksempel om natten når solen går ned og UV-lyset forsvinner?
Det er andre halvdel av Abbas-eksperimentet, som han håper å kunne kjøre i begynnelsen av 2006. I stedet for å skinne en UV-laser på en individuell månepartikkel, planlegger han å bombardere støv med en stråle av elektroner fra en elektronpistol. Hvorfor elektroner? Teori spår at månestøv kan få negativ ladning om natten, fordi det blir bombardert av gratis elektroner i solvinden - det vil si partikler som strømmer fra solen som krummer seg rundt månen og treffer den nattmørke jorda.
Da Apollo-astronauter besøkte Månen for 30+ år siden, landet de i dagslys og dro avgårde før solnedgang. De ble aldri natten, så det som skjedde med moondust etter mørketid spilte ingen rolle. Dette vil endre seg: Den neste generasjonen oppdagelsesreisende vil forbli mye lenger enn Apollo-astronautene gjorde, og til slutt sette opp en permanent utpost. De trenger å vite, hvordan oppfører seg moondust døgnet rundt?
Følg med på svar fra Dusty Plasma Lab.
Originalkilde: NASA News Release
