Почему посадочный модуль Аполлона-11 не сдул пыль? (или почему это выглядит так, как будто это не так)

На самом деле две основные причины:

• Пыль на Луне, хотя она и чрезвычайно мелкозернистая, также сильно заряжена из-за солнечного излучения и солнечных ветров, поэтому она будет хорошо прилипать к поверхности, песчинка к песчинке, но также и цепляться за скафандры астронавтов. что-то, что стало совершенно очевидным, когда у них были довольно большие проблемы со снятием его и некоторой чисткой скафандров перед возвращением в лунный модуль (LM) во время нескольких миссий Аполлона. См., например, ответы на вопрос «Как решалась проблема пылеподавления в рамках программы «Аполлон»?»

  Пыль на Луне электризуется, по крайней мере частично, под воздействием солнечного ветра. Земля защищена от солнечного ветра магнитным полем нашей планеты, но у Луны нет глобального магнитного поля, чтобы отражать заряженные частицы от Солнца. Свободные электроны в солнечном ветре взаимодействуют с крупинками лунной пыли и фактически «заряжают» их.

  

  Зарядка поверхности Луны и электрические поля, вызванные солнечным светом и солнечным ветром.
  Источник изображения и цитаты: NASA Science News .

• Лунный модуль миссии « Аполлон-11 » под названием «Орел» не приземлялся напрямую (см. видео посадки на YouTube ), а двигался горизонтально к лунной равнине на довольно низкой высоте в течение достаточно долгого времени (они даже было предупреждение о топливе, но позже было установлено, что оно было преждевременным), пытаясь найти подходящую площадку для посадки. Это означает, что ЛМ приземлялся с двигателями под углом к ​​поверхности Луны в основном и выпрямлялся только на самых последних метрах. Это ограничило бы количество поднимаемой пыли, и она была унесена в основном в одном направлении от LM, когда он приземлялся в Море Спокойствия ( Mare Tranquillitatis ) 20 июля 1969 года в 20:17,40 UTC.

Теперь бы пыль сдуло, как сказано в моем последнем пункте, в том направлении, в котором изображен космонавт на фотографии (примерно в направлении к люку, где также были установлены навигационные органы и окна), но если вы посмотрите немного ближе, и на фотографии с более высоким разрешением (приведенной ниже) вы действительно заметите след пыли:

    

Базз стоит сразу за северной стойкой лунного модуля (20 июля 1969 г.)

Базз стоит сразу за северной стойкой. Обратите внимание на характерные пятна пыли на ногах Базза. На фотографии также видны борозды в области объемного образца и область слева от подножки, на которой видны явные следы заметания выхлопом спускаемого аппарата. В деталях Улли Лотцманн отмечает отраженное изображение радара сближения.

Источник фотографии и цитаты: Wikimedia Commons , Кредит: NASA History Office .

На фотографии виден след от пыли, просто присмотритесь. ;)

Таким образом, не только то, что на этой фотографии нет никаких доказательств в поддержку теорий заговора, но и были бы вполне веские причины, по которым на поверхности места приземления все еще оставалось бы некоторое количество пыли, даже если бы не было никаких следов пыли. . Так уж получилось, что Базз Олдрин возвращается к LM, где это не так ярко выражено.

Однако на этой фотографии есть инопланетянин:

Ни Нил Армстронг, ни Базз Олдрин не родились на Луне :P

Spoiler alert! Hover over the yellow bar above with your mouse cursor to reveal it.

На этом видео посадки Аполлона-11 видно, как пыль сдувается во время захода на посадку (примерно с 4:30). Некоторые из частиц были выброшены за горизонт и, возможно, оказались на полпути через Луну.
«Земля» под пылью не гладкая. Как и новый базальт, он имеет зернистую текстуру, как вы можете видеть здесь прямо под выхлопом:

У Луны нет атмосферы, поэтому будет беспокоить только пыль прямо на пути выхлопа ракеты. Это не похоже на Землю, где выхлопные газы будут тянуться по окружающему воздуху, создавая гораздо большую зону влияния. Таким образом, любое место, даже немного защищенное от выхлопных газов, останется нетронутым. На фотографии, опубликованной @Tildalwave, видно, насколько неровной была земля. На этом фото видно, что участки, где пыль не повреждена, экранированы, а другие участки кажутся более гладкими:

Роберт Брейниг провел подробный анализ эрозии лунного грунта двигателем LEM. Его заключение:

Из всех наших предположений, возможно, наиболее существенное влияние на результаты оказывает конечная скорость газа и грунта. Например, если мы использовали среднее значение диапазона скоростей, то есть 1700 м/с, а не 1000 м/с, мы получим максимальную глубину кратера всего 10,6 мм (0,42 дюйма). На самом деле выхлопной поток унес очень мало почвы, потому что у газа не было достаточно энергии для перемещения большого объема поверхностного материала.

Пыль, которую сдуло , произвела замечательный эффект :

В ноябре 1969 года лунный модуль Аполлона-12 (LM, произносится как «лем») приземлился примерно в 200 метрах от Сервейера-3, роботизированного зонда, приземлившегося на Луну в апреле 1967 года. Астронавты Аполлона-12 подошли к Сервейеру-3, чтобы сфотографировать его. и забрать некоторые части для возвращения на Землю. Сразу же они заметили, что большая часть Surveyor 3, которая при запуске была белоснежной, потемнела до коричневого цвета в результате двух с половиной лет пребывания в экстремальных лунных условиях.

Но сторона Surveyor 3, обращенная к LM, была отпескоструена до белого цвета. На самом деле, «каждый болт, кабель или скоба, блокирующие брызги мелкого песка с Аполлона-12, оставляли неизгладимые тени на Surveyor», — говорит Метцгер. Изучив возвращенные артефакты, ученые позже подсчитали, что пескоструйная обработка произошла в основном из-за мельчайших частиц пыли размером всего от 1 до 10 микрометров (от 0,00004 до 0,0004 дюйма).

Это изображение показывает разницу в цвете между двумя сторонами камеры (камера была получена Аполлоном-12):

Проблема с этим изображением в том, что на каждой фотографии Surveyor 3, которую я смог найти, более темная сторона камеры была повернута к LEM:

Похоже, что экипаж Аполлона-12 сделал всего несколько фотографий Сервейера, возможно, они повернули камеру (готовясь снять ее с зонда) перед тем, как сделать снимок. Фотографии, сделанные на Луне, не очень хорошо показывают разницу в цвете, любые тонкие градиенты размыты резким светом.

оригинальный отчет НАСА о Surveyor 3

Это было широко освещено по радио, телевидению, в газетах и ​​во многих книгах на эту тему в 1969 году, когда я, будучи молодым человеком и, как и большая часть западного мира, усвоил каждую крупицу информации о миссии «Аполлон-11». Это одна из моих ссылок: я был жив и слышал, как все это происходило.

В последнюю минуту или около того перед приземлением Базз Олдрин сказал: «Поднял немного пыли» (акцент мой). Этот комментарий о «некоторой» пыли контрастирует с комментарием Чарли Дьюка из «Аполлона-16» о большом количестве пыли, поднятой его миссией недалеко от их посадки, и почему это должно быть так (эта ссылка ниже).

После того, как Аполлон-11 LM оказался на Луне и астронавты вышли из космического корабля, они сообщили в НАСА о небольшом шраме на лунной поверхности довольно далеко от LM. Учитывая, что они и LM были единственными «сущностями», которые могли оставить там шрам, они рассказали об этом НАСА и пришли к выводу, что значительное боковое движение LM при посадке означает, что 5-футовый зонд прикреплен к ноге LM. коснулся поверхности и оставил шрам. НАСА согласилось (я слышал это в прямом эфире, кстати). И этот факт также имеет отношение к вопросу: шрам был абсолютным доказательством того, что, когда LM находился на высоте 5 футов над поверхностью, ему оставалось пройти достаточное расстояние по горизонтали, прежде чем он коснется земли. И значение этого в том,

Законы движения Ньютона и лунная гравитация заставили LM приземлиться боком. Это объясняет, почему над посадочными площадками было не так много пыли (такая пыль, которая была поднята, "осталась позади", падая вертикально в вакууме), а также объясняет, почему не было глубокой взрывной ямы под спуском. выхлоп двигателя (тогда он не стрелял по правилам миссии). И это обеспечивает реальную причину, по которой LM не "сдул пыль" - он не может, если он не стреляет, где и когда LM находится на поверхности.

Аполлон-16, напротив, поднимал густую пыль, из-за чего видимость на заключительном этапе посадки была затруднена (Duke, 1990, стр. 161-162). «Аполлон-16» приземлялся вертикально на заключительном этапе (там же), поэтому, конечно, он приземлялся прямо в пыль, которую поднимал.

Между прочим, и в связи с вопросом о пыли, Чарли Дюк заявил, что причина, по которой двигатель спуска был выключен перед посадкой (там же), заключалась в том, что, если он шел и если двигатель приземлялся прямо там, где был камень, который блокировал двигатель, он мог Взрывать.

(Duke, C. & D. Moonwalker . Издательство Thomas Nelson Publishers, Нэшвилл, Теннесси, 1990 г.)

Внезапно я думаю, что причины

1. Земля там состоит из пыли. Это не просто тонкий слой на поверхности, так что вы можете сдуть огромное его количество, и у вас все еще останется достаточно, чтобы стоять; а также

2. На Земле двигатель разбрасывает пыль, приводя в движение воздух, но на Луне нет атмосферы. Часть пыли все же будет унесена самими выхлопными газами, но это будет гораздо слабее, чем на Земле, потому что выхлопные газы будут быстро расширяться и становиться диффузными, что делает их неспособными перемещать много пыли.

Возможно, кто-то с более непосредственными знаниями может добавить больше деталей, но я думаю, что это основные причины.

Мы привыкли видеть, как пыль «уплывает», но это происходит из-за присутствия атмосферы. В вакууме частицы пыли мгновенно падают на землю, даже при относительно низком гравитационном ускорении Луны...